ناكاجيما كي 43 هايابوسا الفصل 1
مدرسة Akeno للطيران Ki-43-II ، 1943. يمكنك أن ترى الميزات النموذجية لما يسمى قبل الإنتاج Ki-43-II - مبرد الزيت الحلقي في مدخل هواء المحرك وحالة صغيرة لمبرد الزيت الإضافي تحت جسم الطائرة.
كان مقاتل كي -43 ، الذي أطلق عليه الحلفاء اسم "أوسكار" ، أكبر عدد من مقاتلي الجيش الإمبراطوري الياباني في تاريخه. تم تطويره في أواخر الثلاثينيات كخلف لـ Ki-30. تميز بقدرة ممتازة على المناورة ، لكنه كان أدنى من خصومه في كثير من النواحي. لم تحدث محاولات تحسين الأداء وتقوية الأسلحة أثناء الإنتاج فرقًا كبيرًا ، حيث أدخل الحلفاء أيضًا أنواعًا جديدة وأكثر تقدمًا من المقاتلين في الخدمة. على الرغم من أوجه القصور والضعف ، ظلت Ki-27 أحد رموز الجيش الياباني.
في ديسمبر 1937 ، مع اعتماد مقاتلة Ki-27 (النوع 97) من قبل الجيش الإمبراطوري الياباني (Dai Nippon Teikoku Rikugun) ، كلفت إدارة الطيران العامة للجيش (Rikugun Kōkū Honbu) ناكاجيما ببدء العمل على تصميم خليفته. . أصبحت Ki-27 أول طائرة ذات أجنحة منخفضة ذاتية الدعم من المعدن بالكامل مع قمرة قيادة مغطاة تدخل الخدمة مع القوات الجوية للجيش. في المقاتل الجديد ، تقرر استخدام حداثة أخرى - معدات هبوط قابلة للسحب. من حيث الأداء ، تطلبت Koku Honbu سرعة قصوى لا تقل عن 500 كم / ساعة عند 4000 متر ، ووقت صعود إلى 5000 متر أقل من 5 دقائق ، ونطاق تشغيل يبلغ 300 كيلومتر مع وقود لمدة 30 دقيقة من القتال أو 600 كم بدون احتياطي طاقة. كان من المفترض ألا تكون قدرة المقاتل الجديد على المناورة أسوأ من Ki-27. كان من المفترض أن يتكون التسلح من مدفعين رشاشين متزامنين عيار 89 ملم من النوع 89 (7,7-shiki) ، يوضعان في جسم الطائرة بين المحرك وقمرة القيادة ويتم إطلاقهما من خلال قرص لولبي. هذا هو التسلح القياسي لمقاتلي الجيش منذ نشأته.
قريباً ، بدأ تطوير المتطلبات الأساسية لبرنامج تطوير أسلحة الطيران التالي (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) في Koku Honbu ، والتي بموجبها تم إنشاء جيل جديد من المقاتلين والقاذفات وطائرات الاستطلاع ، مصممة لتحل محل الآلات التي كانت قد دخلت الخدمة للتو. سنوات قليلة. تقرر إنشاء فئتين من المقاتلات ذات المحرك الواحد ، ذات المقعد الواحد - خفيفة وثقيلة. لم تكن كتلة الطائرة ، بل أسلحتها. كان من المقرر استخدام مقاتل خفيف بمقعد واحد (kei tanza sentōki ؛ مختصر باسم keisen) ، مسلح بمدفعين رشاشين عيار 7,7 ملم ، ضد مقاتلي العدو. للقيام بذلك ، كان يجب أن يتميز ، قبل كل شيء ، بقدرة ممتازة على المناورة. السرعة القصوى العالية والمدى كانت ذات أهمية ثانوية. كان من المقرر أن يتم تسليح المقاتل الثقيل ذو المقعد الواحد (j tanza sentōki؛ jūsen) بمدفعين رشاشين عيار 7,7 ملم ومدفع واحد أو اثنين ، أي رشاشات ثقيلة 1. تم إنشاؤه لمحاربة القاذفات ، لذلك كان يجب أن يتمتع بسرعة قصوى عالية ومعدل تسلق ، حتى على حساب المدى والقدرة على المناورة.
تمت الموافقة على البرنامج من قبل وزارة الجيش (Rikugunsho) في 1 يوليو 1938. في الأشهر التالية ، صاغت شركة Koku Honbu متطلبات الأداء لفئات فردية من الطائرات وسلمتها إلى شركات تصنيع طائرات مختارة. في كثير من الحالات ، تم التخلي عن صيغة المنافسة النموذجية المستخدمة سابقًا ، مع اختيار المقاولين بشكل عشوائي لأنواع فردية من الطائرات. تم تصنيف مقاتلة ناكاجيما الجديدة ، التي تهدف إلى استبدال كي -27 ، بأنها "خفيفة". تم منحه التسمية العسكرية Ki-43.
تم بناء النموذج الأولي الثالث من طراز Ki-43 (الرقم التسلسلي 4303) في مارس 1939. خلال الاختبارات ، تم تعديل الطائرة لتشبه الآلات التجريبية (ما يسمى بالنماذج الأولية الإضافية).
تنفيذ المشروع
تم إنشاء مشروع المقاتلة Ki-43 من قبل فريق بقيادة المهندس ياسوشي كوياما ، الذي تولى أيضًا مسؤولية محطة الطاقة. كان مينورو أوتا هو مدير المشروع المسؤول عن بناء هيكل الطائرة. كان كونيهيرو أوكي مسؤولاً عن حسابات القوة ، بينما كان تيتسو إيشيمارو مسؤولاً عن تصميم الجناح. تولى الإدارة العامة للمشروع د. هيديو إيتوكاوا ، كبير خبراء الديناميكا الهوائية في ناكاجيما ورئيس تصميم الطائرات العسكرية (ريكوجون سيكي-بو).
تمشيا مع فلسفة تصميم المقاتلة السارية في اليابان في ذلك الوقت ، تم تصميم Ki-43 ليكون خفيف الوزن قدر الإمكان. لم يتم استخدام درع مقعد الطيار ولا أختام خزان الوقود. من أجل تسريع العمل ، تم استخدام العديد من الحلول التقنية التي تم اختبارها على Ki-27. كانت الحداثة المهمة الوحيدة عبارة عن معدات هبوط رئيسية خفيفة الوزن ذات ساق واحدة ، قابلة للسحب هيدروليكيًا وقابلة للسحب. لوحظ تصميمه في المقاتلة الأمريكية Vought V-143 التي اشترتها اليابان في يوليو 1937. مثل الأصل ، تمت تغطية الأرجل فقط بعد التنظيف ، بينما ظلت العجلات نفسها غير محمية. تم ترك انزلاق الذيل تحت جسم الطائرة الخلفي.
كانت قمرة القيادة للطيار مغطاة بغلاف من ثلاثة أقسام ، يتكون من زجاج أمامي ثابت ، وسيارة ليموزين خلفية منزلقة وجزء خلفي ثابت ، مما يشكل "سنامًا" من الصفائح المعدنية على جسم الطائرة ، مع نافذتين على الجانبين. ومن المثير للاهتمام أنه عند بدء تشغيل الليموزين "تدحرجت" تحت "سنام". تم وضع إمداد الوقود بالكامل ، وهو ضعف ما كان في Ki-27 ، في أربعة خزانات في الأجنحة. لذلك ، لم يتم تثبيت الخزان في العلبة. تم تجهيز الطائرة بجهاز إرسال واستقبال من النوع 96 موديل 2 مع سارية تدعم كبل هوائي مركب على سنام. كان لدى الطيار محطة أكسجين تحت تصرفه. كان الطرف عبارة عن مشهد بصري قياسي من النوع 89 ، يمر أنبوبه عبر ثقب في الزجاج الأمامي.
في مرحلة التصميم ، كان من المفترض أنه نظرًا للحجم الأكبر لهيكل الطائرة وإمداد الوقود الأقصى ، بالإضافة إلى استخدام آلية التراجع والهبوط ، جنبًا إلى جنب مع النظام الهيدروليكي ، فإن Ki-43 سيكون حوالي 25 ٪ أثقل من كي. -27. لذلك ، كان مطلوبًا محركًا أكثر قوة لتحقيق الأداء المخطط. اختار كوياما محرك ناكاجيما Ha-14 ذو النجمتين ذو 25 أسطوانة بقوة إقلاع تبلغ 980 حصان ، مع ضاغط أحادي السرعة أحادي السرعة. استند Ha-25 (تسمية المصنع NAM) إلى تصميم Gnome-Rhône 14M الفرنسي ، ولكن باستخدام حلول من محرك Ha-20 (الرخصة البريطانية Bristol Mercury VIII) والأفكار الخاصة. كانت النتيجة وحدة طاقة ناجحة للغاية - كان لها تصميم مضغوط ، وأبعاد ووزن صغير ، وكانت سهلة التشغيل ، وموثوقة ، وفي نفس الوقت يمكن أن تعمل على خليط خفيف لفترة طويلة ، مما يقلل من استهلاك الوقود. الاستهلاك وبالتالي يسمح بزيادة نطاق الطائرة. في عام 1939 ، تم قبول Ha-25 من قبل الجيش في الإنتاج التسلسلي تحت الاسم الوصفي Type 99 بقوة 950 حصان. (99-shiki ، 950-bariki) 2. في Ki-43 ، قاد المحرك مروحة خشبية ثابتة ذات شفرتين بقطر 2,90 متر بدون غطاء.
في ربيع عام 1938 ، قامت لجنة من المتخصصين من Koku Honbu و Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (المعهد التجريبي للجيش لتكنولوجيا الطيران ، والمختصر باسم Kogiken أو Giken) بتقييم مشروع تصميم المقاتلة Ki-43 بشكل إيجابي ووافقت على تصميمها. . بعد ذلك ، أمر Koku Honbu ببناء ثلاثة نماذج أولية (shisakuki) من Nakajima ، وبدأ المصممون في تطوير وثائق فنية مفصلة.
نماذج
غادر أول نموذج أولي من طراز Ki-43 (الرقم التسلسلي 4301 seizō bangō) مصنع تجميع Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha رقم 1 (Dai-1 Seizōshō) في أوتا بمحافظة غونما في أوائل ديسمبر 1938 ، بعد عام واحد فقط من استلام الطلب. تمت رحلته في 12 ديسمبر من مطار مصنع أوجيما. في يناير 1939 ، طارت الطائرة إلى Tachikawa لإجراء اختبارات طيران مفصلة في قسم أبحاث Kogiken. كما حضرهم طيارون مدربون من مدرسة طيران الجيش في أكينو (أكينو ريكوجون هيكو جاكي) ، والتي كانت في ذلك الوقت مركز اختبار إضافي لمقاتلي طيران الجيش. نموذجان آخران (4302 و 4303) ، اكتمل في فبراير ومارس 1939 ، ذهب أيضًا إلى Kogiken. لقد اختلفوا عن النموذج الأولي الأول فقط في بطانة الكابينة - كان "الحدبة" مزججًا بالكامل ، وكانت سيارة الليموزين بها إطارات تقوية أقل.
تفاصيل اختبار الطيران غير معروفة ، ولكن من المعروف أن ملاحظات الطيار كانت سلبية. لم يكن لدى النماذج الأولية لـ Ki-43 أداء أفضل بكثير من المسلسل Ki-27 ، وفي الوقت نفسه خصائص طيران أسوأ بكثير ، خاصة القدرة على المناورة. كانت بطيئة وبطيئة في الاستجابة لانحرافات الدفة والجنيح ، وكانت أوقات الدوران ونصف القطر طويلة جدًا. بالإضافة إلى ذلك ، كانت خصائص الإقلاع والهبوط غير مرضية. تسببت المشاكل في النظام الهيدروليكي للهيكل. تم الحكم على طريقة فتح غطاء الكابينة بأنها غير عملية. في هذه الحالة ، كان Koku Honbu على وشك اتخاذ قرار بالتخلي عن مزيد من التطوير لـ Ki-43. نجحت قيادة ناكاجيما ، التي لا تريد خسارة الأرباح المحتملة أو تعريض هيبة الشركة للخطر ، إلى إقناع الجيش بتمديد الاختبارات وطلب عشرة نماذج أولية معدلة (4304-4313). كان الغرض منه اختبار الحلول التقنية والمحركات والأسلحة الجديدة فيها. فريق من المهندسين بدأ Koyama العمل على إعادة تصميم Ki-43 المحسن لتلبية توقعات Koku Honbu.
تم تبسيط تصميم الطائرة (مما تسبب لاحقًا في مشاكل خطيرة في قوة الجناح) ، كما تم تعديل وحدة الذيل. تم تحريك الذيل للخلف ، وغطت الدفة الآن كامل ارتفاع الذيل ونصائح جسم الطائرة ، لذلك كانت مساحتها أكبر بكثير. نتيجة لذلك ، زادت كفاءتها ، مما كان له تأثير إيجابي على قدرة الطائرة على المناورة. تم إعادة تصميم غطاء قمرة القيادة بالكامل ويتكون الآن من جزأين - زجاج أمامي ثابت وسيارة ليموزين مزججة بالكامل يمكن أن تنزلق للخلف. لم يكن الغطاء الجديد أخف وزنًا فحسب ، بل وفر أيضًا رؤية أفضل بكثير في جميع الاتجاهات (خاصة في الخلف). تم نقل سارية الهوائي إلى الجانب الأيمن من جسم الطائرة الأمامي ، خلف المحرك مباشرةً. بفضل هذه التغييرات ، أصبحت الصورة الظلية للطائرة أكثر رشاقة وديناميكية هوائية أكثر كمالًا. تم تحسين تشغيل الأنظمة الهيدروليكية والكهربائية ، وتم استبدال الراديو بأخف نوع 96 موديل 3 موديل 2 ، وتم تركيب عجلة ذيل ثابتة بدلاً من انزلاق ، وتم تجهيز المروحة بغطاء. في مايو 1940 ، تم تطوير طرفين جديدين ، أضيق بمقدار 20 و 30 سم من الأجنحة الأصلية ، مما جعل من الممكن تقليل جناحيها بمقدار 40 و 60 سم ، على التوالي ، ولكن تم التخلي عن استخدامها مؤقتًا.
تم بناء طائرات اختبار ، تسمى النماذج الأولية التكميلية أو التكميلية (zōka shisakuki) ، بين نوفمبر 1939 وسبتمبر 1940. تم تجهيزها بمحركات Ha-25 مع مراوح سوميتومو المعدنية ثنائية الشفرة من نفس القطر ، وآلية تعديل إمالة الشفرة الهيدروليكية للشركة الأمريكية هاميلتون ستاندرد. في الوقت نفسه ، تم اختبار زوايا مختلفة لميل الريش من أجل تحديد قيمها المثلى. في عدة نسخ ، تم اختبار مراوح جديدة تمامًا ثلاثية الشفرات ذاتية الضبط ، لكن لم يتقرر استخدامها في إنتاج الطائرات.
في يوليو 1940 ، تم تجهيز النماذج الأولية رقم 4305 و 4309 بمحركات Ha-105 جديدة بقوة إقلاع تبلغ 1200 حصان. لقد كانت مراجعة لـ Ha-25 بضاغط أحادي المرحلة ثنائي السرعات وعلبة تروس معدلة. بعد سلسلة من الاختبارات ، تمت استعادة المحركات الأصلية على كلا الجهازين. من ناحية أخرى ، تم اختبار محركات Ha-4308 الأحدث على الطائرة رقم 4309 ومرة أخرى 115 ، ولكن نظرًا لطولها ووزنها الأكبر ، تم التخلي عن هذه الفكرة. تطلب هذا تغييرات كثيرة في تصميم الطائرة ، علاوة على ذلك ، في ذلك الوقت لم يكن محرك Ha-115 قد تم الانتهاء منه بعد. تحتوي طائرة واحدة على الأقل (4313) على فتحات تهوية للتبريد على الحافة الخلفية لغلاف المحرك مع ثماني لوحات مفصلية على كل جانب واثنتان في الأعلى. المحور اللولبي مغطى بغطاء. في الطائرات رقم 4310 و 4313 ، تم استبدال المدافع الرشاشة من نوع 89 بـ 103 ملم رقم 12,7 ، باحتياطي 230 أو 250 طلقة. طارت بعض الطائرات التجريبية أثناء الاختبار بدون أسلحة ومشاهد وأجهزة راديو (وحتى مع تفكيك صاري الهوائي). تم إدخال التعديلات الناجحة واختبارها على عينة واحدة لاحقًا على أجهزة أخرى.
بعد كل شيء ، كان الشيء الأكثر أهمية هو ما يسمى بالدروع القتالية (سينتو أو كوسين فرابو) ، التي طورها المهندس. إيتوكاوا. ذهبت اللوحات بشكل غير متماثل خارج محيط الجناح ، أي على مسافة أكبر من جسم الطائرة من الجنيحات ، مما يخلق نظامًا يشبه أجنحة الفراشة المنتشرة (ومن هنا جاء اسمها الشائع لوحدات الفراشة - cho-gata). أثناء القتال الجوي (حتى سرعة حوالي 400 كم / ساعة) ، يمكن تمديدها وانحرافها بمقدار 15 درجة ، مما أدى إلى تحسن جذري في قدرة الطائرة على المناورة ، مما يسمح لك بأداء دورات أكثر إحكامًا دون فقدان الرفع. تم تثبيت الدروع القتالية لأول مرة على آخر ثلاث وحدات تجريبية (4311 و 4312 و 4313). سرعان ما أصبحوا السمة المميزة لمقاتلي ناكاجيما.
