Nakajima Ki-43 Hayabusa 1. Bölüm
Akeno uçuş okulundan Ki-43-II, 1943. Ön üretim olarak adlandırılan Ki-43-II'nin tipik özelliklerini görebilirsiniz - motor hava girişinde halka şeklinde bir yağ soğutucusu ve altında küçük bir ek yağ soğutucu muhafazası. gövde.
Müttefik kodlarında "Oscar" olarak bilinen Ki-43, tüm tarihi boyunca Japon İmparatorluk Ordusu'nun en çok üretilen savaş uçağıydı. 30'ların sonlarında Ki-27'nin halefi olarak geliştirildi. Mükemmel manevra kabiliyeti ile ayırt ediliyordu, ancak birçok bakımdan rakiplerinden daha aşağıydı. Müttefiklerin yeni, daha gelişmiş savaş uçaklarını hizmete sokmasıyla, performansı artırma ve üretim sırasında silahları güçlendirme girişimleri pek değişmedi. Eksikliklerine ve zayıflıklarına rağmen Ki-43, Japon ordusunun sembollerinden biri olarak kaldı.
Aralık 1937'de, Ki-27 (Tip 97) savaş uçağının Japon İmparatorluk Ordusu (Dai Nippon Teikoku Rikugun) tarafından hizmete alınmasıyla birlikte, Ordu Genel Havacılık İdaresi (Rikugun Kōkū Honbu), Nakajima'yı bu uçak üzerinde çalışmaya başlamak üzere görevlendirdi. halefinin tasarımı. Ki-27, Ordu Hava Kuvvetleri'nde hizmete giren, kapalı kokpitli, tamamı metalden yapılmış, kendi kendini destekleyen ilk alçak kanatlı uçak oldu. Yeni avcı uçağında başka bir yenilik olan geri çekilebilir iniş takımı kullanılmasına karar verildi. Teknik özellikler açısından Koku Honbu, 500 m yükseklikte en az 4000 km/saat maksimum hıza, 5000 dakikadan kısa 5 m tırmanma süresine ve 300 km yakıt rezerviyle 30 km çalışma yarıçapına ihtiyaç duyuyordu. dakika hava muharebesi veya güç rezervi olmadan 600 km. Yeni savaşçının manevra kabiliyetinin Ki-27'den daha kötü olmaması gerekiyordu. Silahlanma, motor ile kokpit arasındaki gövdeye yerleştirilmiş ve pervane diskinden ateş eden iki senkronize 89 mm Tip 89 makineli tüfekten (7,7 şık) oluşacaktı. Kuruluşundan bu yana Ordu savaş uçaklarının standart silahı olmuştur.
Kısa süre sonra Koku Honbu, birkaç yıl sonra hizmete giren makinelerin yerini alacak yeni nesil avcı uçakları, bombardıman uçakları ve keşif uçakları yaratacak bir sonraki uçak silahı geliştirme programı (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) için önkoşulları geliştirmeye başladı. Hafif ve ağır olmak üzere iki kategoride tek motorlu, tek koltuklu avcı uçağı yaratılmasına karar verildi. Önemli olan uçağın kütlesi değil, silahlarıydı. İki adet 7,7 mm makineli tüfekle donatılmış, tek kişilik hafif bir avcı uçağı (kei tanza sentōki; keisen olarak kısaltılır), düşman avcı uçaklarına karşı kullanılacaktı. Bunu yapmak için her şeyden önce mükemmel manevra kabiliyetine sahip olması gerekiyordu. Yüksek maksimum hız ve uçuş menzili ikincil öneme sahipti. Tek kişilik ağır avcı uçağı (jū tanza sentōki; jūsen) iki adet 7,7 mm makineli tüfek ve bir veya iki "top", yani ağır makineli tüfeklerle silahlandırılacaktı1. Bombardıman uçaklarıyla savaşmak için yaratılmıştı, bu nedenle menzil ve manevra kabiliyetinden ödün verse bile yüksek bir maksimum hıza ve tırmanma oranına sahip olması gerekiyordu.
Program, 1 Temmuz 1938'de Ordu Bakanlığı (Rikugunsho) tarafından onaylandı. Takip eden aylarda Koku Honbu, ayrı ayrı uçak kategorileri için taktik ve teknik gereklilikleri formüle etti ve bunları seçilen uçak üreticilerine aktardı. Çoğu durumda, daha önce kullanılan prototip rekabet formülü terk edildi ve yüklenicilerin bireysel uçak türleri için keyfi olarak seçilmesi sağlandı. Ki-27'nin yerini alması amaçlanan yeni Nakajima savaşçısı "hafif" olarak sınıflandırıldı. Ki-43 askeri adı verildi.
Ki-43'ün üçüncü prototipi (seri numarası 4303) Mart 1939'da üretildi. Testler sırasında uçak, deneysel araçlara (sözde ek prototipler) benzeyecek şekilde değiştirildi.
Proje uygulaması
Ki-43 savaş uçağı projesi, aynı zamanda santralin bakımını da üstlenen mühendis Yasushi Koyama liderliğindeki bir ekip tarafından oluşturuldu. Gövdenin inşasından sorumlu proje yöneticisi Minoru Ota idi. Güç hesaplamalarından Kunihiro Aoki, kanat tasarımından ise Tetsuo Ichimaru sorumluydu. Genel proje yönetimi Dr. Ing tarafından gerçekleştirildi. Hideo Itokawa, Nakajima'nın baş aerodinamikçisi ve askeri uçak tasarım departmanının (rikugun sekkei-bu) başkanı.
O zamanın Japon avcı uçağı tasarım felsefesine uygun olarak Ki-43 mümkün olduğu kadar hafif olacak şekilde tasarlandı. Ne pilot koltuğu zırhı ne de yakıt tanklarındaki sızdırmazlık kaplamaları kullanılmadı. Çalışmaları hızlandırmak amacıyla Ki-27 üzerinde test edilen birçok teknik çözüm kullanıldı. Tek önemli yeni özellik, hidrolik olarak geri çekilebilen ve geri çekilebilen hafif, tek bacaklı ana iniş takımıydı. Tasarımı, Temmuz 143'de Japonya tarafından satın alınan Amerikan Vought V-1937 savaş uçağında gözlemlendi. Orijinali gibi, temizlendikten sonra sadece bacaklar kaplandı ve tekerleklerin kendisi korumasız kaldı. Kuyruk kızağı arka gövdenin altında kaldı.
Kokpit, sabit bir rüzgar deflektörü, kayan bir arka limuzin ve sabit bir arka kısımdan oluşan, yanlarda iki pencere bulunan, gövde üzerinde metal levhadan bir "tümsek" oluşturan üç bölümlü bir kasa ile kapatıldı. İlginç bir şekilde, limuzin kalkış sırasında "tümseğin" altında "yuvarlandı". Ki-27'nin iki katı olan yakıt beslemesinin tamamı kanatlardaki dört tanka yerleştirildi. Bu nedenle tank mahfazaya monte edilmedi. Uçak, tümsek üzerine monte edilmiş bir anten kablosunu destekleyen bir direğe sahip Tip 96 Model 2 alıcı-verici radyo ile donatılmıştı. Pilotun emrinde bir oksijen tesisatı vardı. Nişan alma cihazı, tüpü ön camdaki bir delikten geçen standart bir Tip 89 optik görüş cihazıydı.
Tasarım aşamasında, gövdenin daha büyük boyutu ve maksimum yakıt rezervinin yanı sıra iniş takımlarını hidrolik sistemle birlikte geri çekme ve uzatma mekanizmasının kullanılması nedeniyle Ki-43'ün yaklaşık olarak olacağı varsayılmıştır. Ki'den %25 daha ağır. -27. Bu nedenle planlanan performansa ulaşmak için daha güçlü bir motora ihtiyaç duyuldu. Koyama, tek kademeli, tek hızlı kompresöre sahip, 14 hp kalkış gücüne sahip 25 silindirli Nakajima Ha-980 iki yıldızlı motoru seçti. Ha-25 (fabrika adı NAM), Fransız Gnome-Rhône 14M'nin tasarımına dayanıyordu, ancak Ha-20 motorundan (İngiliz lisansı Bristol Mercury VIII) gelen çözümleri ve kendi fikirlerini kullanıyordu. Sonuç çok başarılı bir güç ünitesiydi - kompakt bir tasarıma, küçük boyutlara ve ağırlığa sahipti, kullanımı kolaydı, güvenilirdi ve aynı zamanda yakıt tüketimini azaltan zayıf bir karışımla uzun süre çalışabiliyordu. tüketimini artırdı ve böylece uçağın uçuş menzilinin artırılmasını mümkün kıldı. 1939'da Kha-25, ordu tarafından 99 hp gücünde Tip 950 tanımlayıcı adı altında seri üretime kabul edildi. (99-shiki, 950-bariki) 2. Ki-43'te motor, kapaksız, 2,90 m çapında sabit, iki kanatlı bir ahşap pervaneyi tahrik ediyordu.
1938 baharında, Koku Honbu ve Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho'dan (Ordu Deneysel Havacılık Teknolojisi Enstitüsü, Kogiken veya Giken olarak kısaltılır) uzmanlardan oluşan bir komisyon, Ki-43 savaş uçağının ön tasarımını olumlu bir şekilde değerlendirdi ve planını onayladı. . Bunun ardından Koku Honbu, Nakajima'ya üç prototipin (shisakuki) yapımını emretti ve tasarımcılar ayrıntılı teknik belgeler geliştirmeye başladı.
prototipler
İlk Ki-43 prototipi (seri numarası - seizō bangō - 4301), teslim alındıktan sadece bir yıl sonra, Aralık 1'in başlarında, Gunma Eyaleti, Ota'daki Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha No. 1 (Dai-1938 Seizōshō) fabrikasının montaj atölyesinden ayrıldı. Emir. Uçuşu 12 Aralık'ta Ojima fabrikasının havaalanından gerçekleşti. Ocak 1939'da uçak, Kogiken Araştırma Departmanında ayrıntılı uçuş testleri için Tachikawa'ya uçtu. Ayrıca, o zamanlar Ordu Havacılık savaşçıları için ek bir test merkezi olan Akeno'daki Ordu Havacılık Okulu'ndan (Akeno Rikugun Hikō Gakkō) eğitmen pilotlar da katıldı. Şubat ve Mart 4302'da tamamlanan diğer iki prototip (4303 ve 1939) de Kogiken'e gitti. İlk prototipten yalnızca kabin kaplamasında farklıydılar - "tümsek" tamamen camlıydı ve limuzinde daha az takviye çerçevesi vardı.
Detaylı uçuş testi verileri bilinmiyor ancak pilot geribildirimlerinin olumsuz olduğu biliniyor. Ki-43 prototipleri, Ki-27 üretiminden çok daha iyi olmayan özelliklere sahipti ve aynı zamanda, özellikle manevra kabiliyeti olmak üzere, önemli ölçüde daha kötü uçuş özelliklerine sahipti. Dümen ve kanatçık komutlarına yavaş ve yavaş tepki veriyorlardı ve dönüş süresi ve yarıçapı çok uzundu. Ayrıca kalkış ve iniş performansı da tatmin edici değildi. Şasinin hidrolik sistemi sorunlara neden oldu. Kokpit kapağını açma yönteminin pratik olmadığı değerlendirildi. Bu durumda Koku Honbu, Ki-43'ün daha da geliştirilmesinden vazgeçme kararı almaya yakındı. Potansiyel kar kaybetmek veya şirketin prestijini tehlikeye atmak istemeyen Nakajima'nın yönetimi, ordunun testleri genişletmesini ve on adet değiştirilmiş prototip (4304-4313) sipariş etmesini sağlamayı başardı. Yeni teknik çözümleri, motorları ve silahları test etmek amaçlandı. Mühendislerden oluşan ekip Koyama, Koku Honbu'nun beklentilerini karşılayacak şekilde geliştirilmiş Ki-43'ü yeniden tasarlamak için çalışmaya başladı.
Uçağın tasarımı basitleştirildi (bu daha sonra kanadın gücünde ciddi sorunlara neden oldu) ve kuyruk ünitesi de değiştirildi. Kuyruk geriye doğru hareket ettirildi ve dümen artık kuyruğun tüm yüksekliğini ve gövde uçlarını kaplıyordu, dolayısıyla alanı çok daha genişti. Sonuç olarak verimliliği arttı ve bu da uçağın manevra kabiliyetini olumlu yönde etkiledi. Kabin kapağı tamamen yeniden tasarlandı ve artık iki parçadan oluşuyordu: sabit bir rüzgar deflektörü ve geriye doğru kayabilen tamamen camlı bir gözyaşı limuzini. Yeni kapak yalnızca çok daha hafif olmakla kalmadı, aynı zamanda her yönde (özellikle arkaya) çok daha iyi görünürlük sağladı. Anten direği, motorun hemen arkasına, ön gövdenin sağ tarafına taşındı. Bu değişiklikler sayesinde uçağın silueti daha ince hale geldi ve aerodinamik açıdan daha gelişmiş hale geldi. Hidrolik ve elektrik sistemleri iyileştirildi, telsiz daha hafif bir Type 96 Model 3 Model 2 ile değiştirildi, kızak yerine sabit kuyruk tekerleği takıldı ve pervaneye kapak takıldı. Mayıs 1940'ta, orijinallerinden 20 ve 30 cm daha dar iki yeni kanat ucu geliştirildi, bu da kanat açıklığının sırasıyla 40 ve 60 cm azaltılmasını mümkün kıldı, ancak bunların kullanımı geçici olarak terk edildi.
Ek veya tamamlayıcı prototipler (zōka shisakuki) olarak adlandırılan test uçakları, Kasım 1939 ile Eylül 1940 arasında inşa edildi. Aynı çapta Sumitomo metal iki kanatlı pervanelere sahip Ha-25 motorları ve Amerikan Hamilton Standard firmasından hidrolik kanat açısı ayar mekanizması ile donatıldılar. Aynı zamanda optimum değerlerin belirlenmesi amacıyla kanatların çeşitli eğim açıları test edildi. Tamamen yeni, üç kanatlı kendinden ayarlı pervaneler birkaç kopya üzerinde test edildi, ancak bunların üretim uçaklarında kullanılmasına karar verilmedi.
Temmuz 1940'ta, 4305 ve 4309 numaralı prototiplere deneme amacıyla 105 hp kalkış gücüne sahip yeni X-1200 motorlar takıldı. Kha-25'in tek kademeli, iki hızlı kompresör ve değiştirilmiş bir dişli kutusuyla yapılan bir modifikasyonuydu. Bir dizi testin ardından her iki makinede de orijinal motorlar restore edildi. Öte yandan, daha yeni Kha-4308 motorlarının 4309 ve yine 115 numaralı uçaklarda test edilmesi gerekiyordu, ancak daha fazla uzunluk ve ağırlık nedeniyle bu fikirden vazgeçildi. Bu, uçağın tasarımında çok fazla değişiklik yapılmasını gerektiriyordu ve o zamanlar X-115 motoru henüz son halini almamıştı. En az bir uçakta (4313), motor muhafazasının arka kenarında, her iki tarafta sekiz ve üstte iki adet döner kanat bulunan soğutma hava panjurları bulunur. Vida göbeği bir kapakla kapatılmıştır. 4310 ve 4313 numaralı uçaklarda Type 89 makineli tüfekler, 103 veya 12,7 mermilik rezerve sahip yeni 230 mm No-250 makineli tüfeklerle değiştirildi. Bazı deneysel uçaklar test sırasında silahlar, nişangahlar veya telsizler olmadan (ve hatta anten direği çıkarılmış halde) uçtu. Bir örnek üzerinde uygulanan ve test edilen başarılı değişiklikler daha sonra diğer makinelere de uygulandı.
Sonuçta, en önemli yenilik, mühendis tarafından geliştirilen sözde savaş kalkanlarıydı (sento veya kusen furappu). Itokawa. Kanatlar asimetrik olarak kanat konturunun ötesine uzanıyordu, yani. gövdeden kanatçıklara göre daha uzak bir mesafede, bir kelebeğin yayılmış kanatlarını anımsatan bir sistem yaratıyor (bu nedenle kelebek kanatları için popüler adı - cho-gata). Hava muharebesi sırasında (yaklaşık 400 km/saat hıza kadar), bunlar 15° kadar uzatılıp saptırılabiliyordu; bu da uçağın manevra kabiliyetini önemli ölçüde artırıyor ve kaldırma kuvveti kaybı olmadan daha dik dönüşlere olanak sağlıyordu. Savaş kalkanları ilk olarak son üç pilot üniteye (4311, 4312 ve 4313) takıldı. Kısa sürede Nakajima'nın savaşçılarının ayırt edici özelliği haline geldiler.
