Nakajima Ki-43 Hayabusa bab.1
Sekolah Penerbangan Akeno Ki-43-II, 1943. Anda dapat melihat fitur khas dari apa yang disebut Ki-43-II praproduksi - pendingin oli annular di asupan udara engine dan kotak kecil pendingin oli tambahan di bawah badan pesawat.
Ki-43, dengan kode nama "Oscar" oleh Sekutu, adalah pesawat tempur Angkatan Darat Kekaisaran Jepang yang paling banyak jumlahnya dalam sejarahnya. Ini dikembangkan pada akhir 30-an sebagai penerus Ki-27. Dia dibedakan oleh kemampuan manuver yang sangat baik, tetapi dalam banyak hal dia lebih rendah dari lawan-lawannya. Upaya untuk meningkatkan kinerja dan memperkuat senjata selama produksi membuat sedikit perbedaan, karena Sekutu juga memperkenalkan jenis pesawat tempur baru yang lebih canggih ke dalam layanan. Terlepas dari kekurangan dan kelemahannya, Ki-43 tetap menjadi salah satu simbol tentara Jepang.
Pada bulan Desember 1937, dengan adopsi pesawat tempur Ki-27 (Tipe 97) oleh Tentara Kekaisaran Jepang (Dai Nippon Teikoku Rikugun), Administrasi Penerbangan Umum Angkatan Darat (Rikugun Kōkū Honbu) menugaskan Nakajima untuk mulai mengerjakan desain penggantinya. . Ki-27 menjadi pesawat sayap rendah serba logam pertama dengan kokpit tertutup yang memasuki layanan dengan Angkatan Udara Angkatan Darat. Di pesawat tempur baru, diputuskan untuk menggunakan hal baru lainnya - roda pendarat yang dapat ditarik. Dari segi performa, Koku Honbu membutuhkan kecepatan tertinggi minimal 500 km/jam pada 4000 m, waktu mendaki hingga 5000 m dalam waktu kurang dari 5 menit, dan jangkauan operasi 300 km dengan bahan bakar selama 30 menit pertempuran udara atau 600 km tanpa cadangan daya. . Kemampuan manuver pesawat tempur baru itu seharusnya tidak lebih buruk dari Ki-27. Persenjataan terdiri dari dua senapan mesin sinkron 89-mm Tipe 89 (7,7-shiki), ditempatkan di badan pesawat antara mesin dan kokpit dan ditembakkan melalui piringan sekrup. Ini adalah persenjataan standar para pejuang tentara sejak awal.
Segera, prasyarat untuk program pengembangan senjata penerbangan berikutnya (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) mulai dikembangkan di Koku Honbu, di mana pesawat tempur generasi baru, pembom, dan pesawat pengintai akan dibuat, yang dirancang untuk menggantikan mesin yang baru saja memasuki layanan di Beberapa tahun. Diputuskan untuk membuat dua kategori pesawat tempur bermesin tunggal, satu kursi - ringan dan berat. Itu bukan massa pesawat, tetapi persenjataan mereka. Sebuah pesawat tempur ringan satu kursi (kei tanza sentōki; disingkat keisen), dipersenjatai dengan dua senapan mesin 7,7 mm, akan digunakan untuk melawan pejuang musuh. Untuk melakukan ini, ia harus dicirikan, di atas segalanya, dengan kemampuan manuver yang sangat baik. Kecepatan dan jangkauan maksimum yang tinggi adalah kepentingan sekunder. Seorang pejuang berat satu kursi (jū tanza sentki; jūsen) harus dipersenjatai dengan dua senapan mesin 7,7 mm dan satu atau dua "meriam", yaitu senapan mesin berat1. Itu dibuat untuk melawan pembom, jadi harus memiliki kecepatan dan kecepatan maksimum yang tinggi, bahkan dengan mengorbankan jangkauan dan kemampuan manuver.
Program ini disetujui oleh Kementerian Angkatan Darat (Rikugunsho) pada 1 Juli 1938. Pada bulan-bulan berikutnya, Koku Honbu merumuskan persyaratan kinerja untuk masing-masing kategori pesawat dan menyerahkannya kepada produsen pesawat terpilih. Dalam banyak kasus, formula kompetisi prototipe yang digunakan sebelumnya telah ditinggalkan, dengan kontraktor yang dipilih secara acak untuk masing-masing jenis pesawat. Pesawat tempur Nakajima baru, yang dimaksudkan untuk menggantikan Ki-27, diklasifikasikan sebagai "ringan". Itu diberi penunjukan militer Ki-43.
Prototipe ketiga Ki-43 (nomor seri 4303) dibangun pada Maret 1939. Selama pengujian, pesawat dimodifikasi menyerupai mesin eksperimental (yang disebut prototipe tambahan).
Implementasi proyek
Proyek pesawat tempur Ki-43 dibuat oleh tim yang dipimpin oleh insinyur Yasushi Koyama, yang juga mengurus pembangkit listrik. Manajer proyek yang bertanggung jawab atas pembangunan badan pesawat adalah Minoru Ota. Kunihiro Aoki bertanggung jawab atas perhitungan kekuatan, sementara Tetsuo Ichimaru bertanggung jawab atas desain sayap. Manajemen umum proyek ini dilakukan oleh Dr. Eng. Hideo Itokawa, kepala aerodinamis di Nakajima dan kepala desain pesawat militer (rikugun sekkei-bu).
Sesuai dengan filosofi desain pesawat tempur yang berlaku di Jepang pada saat itu, Ki-43 dirancang untuk seringan mungkin. Baik pelindung kursi pilot maupun segel tangki bahan bakar tidak digunakan. Untuk mempercepat pekerjaan, banyak solusi teknis yang diuji pada Ki-27 digunakan. Satu-satunya hal baru yang signifikan adalah roda pendarat utama berkaki tunggal yang ringan, dapat ditarik dan ditarik secara hidraulik. Desainnya diamati pada pesawat tempur Vought V-143 Amerika yang dibeli oleh Jepang pada Juli 1937. Seperti aslinya, hanya kaki yang tertutup setelah dibersihkan, sedangkan rodanya sendiri tetap tidak terlindungi. Skid ekor tertinggal di bawah badan pesawat belakang.
Kokpit pilot ditutupi dengan casing tiga bagian, terdiri dari kaca depan tetap, limusin belakang geser dan bagian belakang tetap, membentuk "punuk" lembaran logam di badan pesawat, dengan dua jendela di samping. Sangat menarik bahwa ketika memulai limusin "digulung" di bawah "punuk". Seluruh pasokan bahan bakar, dua kali lebih besar dari Ki-27, ditempatkan di empat tangki di sayap. Karena itu, tangki tidak dipasang di kasing. Pesawat ini dilengkapi dengan transceiver Tipe 96 Model 2 dengan tiang penyangga kabel antena yang dipasang pada punuk. Pilot memiliki pabrik oksigen yang tersedia untuknya. Ujungnya adalah penglihatan optik Tipe 89 standar, yang tabungnya melewati lubang di kaca depan.
Pada tahap desain, diasumsikan bahwa karena ukuran badan pesawat yang lebih besar dan pasokan bahan bakar maksimum, serta penggunaan mekanisme retraksi dan roda pendaratan, bersama dengan sistem hidrolik, Ki-43 akan berukuran sekitar 25 % lebih berat dari Ki. -27. Oleh karena itu, diperlukan mesin yang lebih bertenaga untuk mencapai performa yang direncanakan. Koyama memilih mesin bintang dua Nakajima Ha-14 25 silinder dengan tenaga lepas landas 980 hp, dengan kompresor satu tahap berkecepatan tunggal. Ha-25 (sebutan pabrik NAM) didasarkan pada desain French Gnome-Rhône 14M, tetapi menggunakan solusi dari mesin Ha-20 (lisensi Inggris Bristol Mercury VIII) dan ide sendiri. Hasilnya adalah unit tenaga yang sangat sukses - memiliki desain yang ringkas, dimensi dan bobot yang kecil, mudah dioperasikan, andal, dan pada saat yang sama dapat bekerja pada campuran ramping untuk waktu yang lama, yang mengurangi konsumsi bahan bakar. konsumsi dan dengan demikian memungkinkan untuk meningkatkan jangkauan pesawat. Pada tahun 1939, Ha-25 diterima oleh tentara ke dalam produksi serial dengan nama deskriptif Tipe 99 dengan tenaga 950 hp. (99-shiki, 950-bariki) 2. Pada Ki-43, mesin menggerakkan baling-baling kayu tetap berbilah dua dengan diameter 2,90 m tanpa penutup.
Pada musim semi 1938, komisi spesialis dari Koku Honbu dan Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (Institut Eksperimental Angkatan Darat Teknologi Penerbangan, disingkat Kogiken atau Giken) secara positif mengevaluasi rancangan desain pesawat tempur Ki-43 dan menyetujui tata letaknya. . Setelah itu, Koku Honbu memerintahkan pembangunan tiga prototipe (shisauki) dari Nakajima, dan para desainer mulai mengembangkan dokumentasi teknis yang terperinci.
Prototipe
Prototipe Ki-43 pertama (nomor seri 4301 seizō bangō) meninggalkan pabrik perakitan Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1 Seizōsh) di Ota, Prefektur Gunma pada awal Desember 1938, hanya satu tahun setelah menerima pesanan. Penerbangannya berlangsung pada 12 Desember dari lapangan terbang pabrik Ojima. Pada Januari 1939, pesawat terbang ke Tachikawa untuk pengujian penerbangan terperinci di Departemen Riset Kogiken. Mereka juga dihadiri oleh instruktur pilot dari Sekolah Penerbangan Angkatan Darat Akeno (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), yang saat itu menjadi pusat ujian tambahan bagi para pejuang Penerbangan Angkatan Darat. Dua prototipe lainnya (4302 dan 4303), selesai pada bulan Februari dan Maret 1939, juga pergi ke Kogiken. Mereka berbeda dari prototipe pertama hanya di lapisan kabin - "punuk" benar-benar berlapis kaca, dan limusin memiliki lebih sedikit kerangka penguat.
Rincian tes penerbangan tidak diketahui, tetapi umpan balik pilot diketahui negatif. Prototipe Ki-43 tidak memiliki kinerja yang jauh lebih baik daripada seri Ki-27, dan pada saat yang sama karakteristik penerbangan jauh lebih buruk, terutama kemampuan manuver. Mereka lamban dan lambat untuk merespon defleksi kemudi dan aileron, dan waktu belok serta radius terlalu panjang. Selain itu, karakteristik lepas landas dan mendarat tidak memuaskan. Masalah disebabkan sistem hidrolik sasis. Cara membuka tutup kabin dinilai tidak praktis. Dalam situasi ini, Koku Honbu hampir membuat keputusan untuk meninggalkan pengembangan lebih lanjut dari Ki-43. Kepemimpinan Nakajima, tidak ingin kehilangan potensi keuntungan atau membahayakan prestise perusahaan, berhasil membuat militer memperpanjang tes dan memesan sepuluh prototipe yang dimodifikasi (4304-4313). Itu dimaksudkan untuk menguji solusi teknis baru, mesin dan senjata di dalamnya. Tim insinyur Koyama mulai mendesain ulang Ki-43 yang ditingkatkan untuk memenuhi harapan Koku Honbu.
Desain pesawat disederhanakan (yang kemudian menyebabkan masalah serius dengan kekuatan sayap), dan unit ekor juga dimodifikasi. Ekornya dipindahkan ke belakang, dan kemudi sekarang menutupi seluruh ketinggian ekor dan ujung badan pesawat, jadi areanya jauh lebih besar. Akibatnya, efisiensinya meningkat, yang memiliki efek positif pada kemampuan manuver pesawat. Tutup kokpit sepenuhnya didesain ulang dan sekarang terdiri dari dua bagian - kaca depan tetap dan limusin tetesan air mata berlapis kaca yang bisa meluncur ke belakang. Penutup baru tidak hanya jauh lebih ringan, tetapi juga memberikan visibilitas yang jauh lebih baik ke segala arah (terutama ke belakang). Tiang antena dipindahkan ke sisi kanan badan pesawat depan, tepat di belakang mesin. Berkat perubahan ini, siluet pesawat menjadi lebih ramping dan lebih sempurna secara aerodinamis. Pengoperasian sistem hidrolik dan kelistrikan telah ditingkatkan, radio telah diganti dengan yang lebih ringan Tipe 96 Model 3 Model 2, roda ekor tetap telah dipasang sebagai pengganti selip, dan baling-baling dilengkapi dengan penutup. Pada Mei 1940, dua ujung sayap baru dikembangkan, 20 dan 30 cm lebih sempit dari yang asli, yang memungkinkan untuk mengurangi lebar sayap masing-masing 40 dan 60 cm, tetapi penggunaannya untuk sementara ditinggalkan.
Pesawat uji, yang disebut prototipe pelengkap atau pelengkap (zōka shisauki), dibangun antara November 1939 dan September 1940. Mereka dilengkapi dengan mesin Ha-25 dengan baling-baling dua bilah logam Sumitomo dengan diameter yang sama, mekanisme penyesuaian kemiringan bilah hidraulik dari perusahaan Amerika Hamilton Standard. Pada saat yang sama, berbagai sudut kemiringan bilah diuji untuk menentukan nilai optimalnya. Pada beberapa salinan, baling-baling self-adjusting tiga bilah yang benar-benar baru diuji, tetapi tidak diputuskan untuk menggunakannya dalam pesawat produksi.
Pada bulan Juli 1940, prototipe No. 4305 dan 4309 dilengkapi dengan mesin Ha-105 baru dengan daya lepas landas 1200 hp. Itu adalah revisi dari Ha-25 dengan kompresor dua kecepatan satu tahap dan gearbox yang dimodifikasi. Setelah serangkaian tes, mesin asli dipulihkan pada kedua mesin. Di sisi lain, mesin Ha-4308 yang lebih baru akan diuji pada pesawat No. 4309 dan lagi 115, tetapi karena panjang dan beratnya yang lebih besar, ide ini ditinggalkan. Hal ini membutuhkan terlalu banyak perubahan desain pesawat, apalagi saat itu mesin Ha-115 belum final. Setidaknya satu pesawat (4313) memiliki kisi-kisi udara pendingin di tepi belakang casing mesin dengan delapan penutup berengsel di setiap sisi dan dua di atas. Hub sekrup ditutupi dengan tutup. Pada pesawat No. 4310 dan 4313, senapan mesin Tipe 89 diganti dengan 103 mm No-12,7 baru, dengan cadangan 230 atau 250 peluru. Beberapa pesawat eksperimental terbang selama pengujian tanpa senjata, pemandangan dan radio (dan bahkan dengan tiang antena dibongkar). Modifikasi yang berhasil diperkenalkan dan diuji pada satu sampel kemudian diimplementasikan pada mesin lain.
Bagaimanapun, hal baru yang paling penting adalah apa yang disebut perisai tempur (sento atau kusen furappu), yang dikembangkan oleh Eng. Itokawa. Tutupnya secara asimetris melampaui kontur sayap, mis. pada jarak yang lebih jauh dari badan pesawat daripada dari aileron, menciptakan sistem yang menyerupai sayap kupu-kupu yang terbentang (oleh karena itu nama populer mereka untuk sayap kupu-kupu - cho-gata). Selama pertempuran udara (hingga kecepatan sekitar 400 km / jam), mereka dapat diperpanjang dan dibelokkan hingga 15 °, yang secara radikal meningkatkan kemampuan manuver pesawat, memungkinkan Anda melakukan belokan yang lebih sempit tanpa kehilangan daya angkat. Perisai tempur pertama kali dipasang pada tiga unit percobaan terakhir (4311, 4312 dan 4313). Mereka segera menjadi ciri khas para pejuang Nakajima.
