Nakajima Ki-43 Hayabusa ch.1
Ysgol Hedfan Akeno Ki-43-II, 1943. Gallwch weld nodweddion nodweddiadol yr hyn a elwir yn cyn-gynhyrchu Ki-43-II - oerach olew annular yn y cymeriant aer injan ac achos bach o oerach olew ychwanegol o dan y fuselage.
Y Ki-43, a enwyd yn "Oscar" gan y Cynghreiriaid, oedd yr ymladdwr mwyaf niferus yn ei hanes yn y Fyddin Ymerodrol Japaneaidd. Fe'i datblygwyd ar ddiwedd y 30au fel olynydd i'r Ki-27. Nodweddid ef gan hyawdledd rhagorol, ond ar lawer cyfrif yr oedd yn israddol i'w wrthwynebwyr. Ychydig o wahaniaeth a wnaeth ymdrechion i wella perfformiad a chryfhau arfau wrth gynhyrchu, wrth i'r Cynghreiriaid hefyd gyflwyno mathau newydd, mwy datblygedig o ymladdwyr i wasanaeth. Er gwaethaf ei ddiffygion a gwendidau, parhaodd y Ki-43 yn un o symbolau byddin Japan.
Ym mis Rhagfyr 1937, gyda mabwysiadu'r ymladdwr Ki-27 (Math 97) gan Fyddin Ymerodrol Japan (Dai Nippon Teikoku Rikugun), comisiynodd Gweinyddiaeth Hedfan Cyffredinol y Fyddin (Rikugun Kōkū Honbu) Nakajima i ddechrau gweithio ar ddyluniad ei olynydd. . Daeth y Ki-27 yr awyren adain isel hunangynhaliol holl-fetel gyntaf gyda thalwrn dan do i fynd i wasanaeth gyda Lluoedd Awyr y Fyddin. Yn yr ymladdwr newydd, penderfynwyd defnyddio newydd-deb arall - offer glanio ôl-dynadwy. O ran perfformiad, roedd y Koku Honbu yn gofyn am gyflymder uchaf o 500 km/h o leiaf ar 4000 m, amser dringo i 5000 m o lai na 5 munud, ac ystod gweithredu o 300 km gyda thanwydd am 30 munud o ymladd cŵn neu 600 km heb bŵer wrth gefn. . Nid oedd symudedd yr ymladdwr newydd i fod ddim gwaeth na'r Ki-27. Byddai'r arfogaeth yn cynnwys dau wn peiriant 89-mm cydamserol Math 89 (7,7-shiki), wedi'u gosod yn y ffiwslawdd rhwng yr injan a'r talwrn a'i danio trwy ddisg sgriw. Dyma arfogaeth safonol ymladdwyr y fyddin ers ei sefydlu.
Yn fuan, dechreuwyd datblygu rhagofynion ar gyfer y rhaglen datblygu arfau hedfan nesaf (Koku Heiki Kenkyu Hoshin) yn Koku Honbu, lle roedd diffoddwyr cenhedlaeth newydd, awyrennau bomio ac awyrennau rhagchwilio i gael eu creu, wedi'u cynllunio i ddisodli peiriannau a oedd newydd ddechrau gwasanaeth yn ychydig flynyddoedd. Penderfynwyd creu dau gategori o ymladdwyr un injan, un sedd - ysgafn a thrwm. Nid màs yr awyren oedd hi, ond eu harfogi. Roedd ymladdwr un sedd ysgafn (kei tanza sentōki; wedi'i dalfyrru fel keisen), wedi'i arfogi â dau wn peiriant 7,7 mm, i'w ddefnyddio yn erbyn ymladdwyr y gelyn. I wneud hyn, roedd yn rhaid iddo gael ei nodweddu, yn anad dim, gan symudedd rhagorol. Roedd cyflymder ac ystod uchaf uchel o bwysigrwydd eilradd. Roedd yr ymladdwr trwm un sedd (jū tanza sentōki; jūsen) i gael ei arfogi â dau wn peiriant 7,7 mm ac un neu ddau o "ganonau", h.y. gynnau peiriant trwm1. Fe'i crëwyd i ymladd awyrennau bomio, felly roedd yn rhaid iddo gael cyflymder uchaf a chyfradd dringo, hyd yn oed ar draul ystod a maneuverability.
Cymeradwywyd y rhaglen gan Weinyddiaeth y Fyddin (Rikugunsho) ar 1 Gorffennaf, 1938. Yn ystod y misoedd canlynol, lluniodd Koku Honbu y gofynion perfformiad ar gyfer categorïau unigol o awyrennau a'u trosglwyddo i weithgynhyrchwyr awyrennau dethol. Mewn llawer o achosion, rhoddwyd y gorau i'r fformiwla gystadleuaeth prototeip a ddefnyddiwyd yn gynharach, gyda chontractwyr yn cael eu dewis ar hap ar gyfer mathau unigol o awyrennau. Dosbarthwyd yr ymladdwr Nakajima newydd, a fwriadwyd i ddisodli'r Ki-27, fel "ysgafn". Rhoddwyd y dynodiad milwrol Ki-43 iddo.
Adeiladwyd trydydd prototeip y Ki-43 (rhif cyfresol 4303) ym mis Mawrth 1939. Yn ystod y profion, addaswyd yr awyren i fod yn debyg i beiriannau arbrofol (y prototeipiau ychwanegol fel y'u gelwir).
Gweithredu'r prosiect
Crëwyd prosiect ymladdwr Ki-43 gan dîm dan arweiniad y peiriannydd Yasushi Koyama, a oedd hefyd yn gofalu am y gwaith pŵer. Y rheolwr prosiect a oedd yn gyfrifol am adeiladu'r ffrâm awyr oedd Minoru Ota. Kunihiro Aoki oedd yn gyfrifol am y cyfrifiadau cryfder, tra bod Tetsuo Ichimaru yn gyfrifol am ddyluniad yr adenydd. Cyflawnwyd rheolaeth gyffredinol y prosiect gan Dr. Eng. Hideo Itokawa, prif aerodynamegydd yn Nakajima a phennaeth dylunio awyrennau milwrol (rikugun sekkei-bu).
Yn unol â'r athroniaeth dylunio ymladdwyr oedd mewn grym yn Japan ar y pryd, cynlluniwyd y Ki-43 i fod mor ysgafn â phosibl. Ni ddefnyddiwyd arfwisg sedd y peilot na seliau tanc tanwydd. Er mwyn cyflymu'r gwaith, defnyddiwyd llawer o atebion technegol a brofwyd ar y Ki-27. Yr unig newydd-deb arwyddocaol oedd prif offer glanio un goes ysgafn, y gellir ei dynnu'n ôl yn hydrolig ac y gellir ei dynnu'n ôl. Gwelwyd ei ddyluniad yn yr ymladdwr Americanaidd Vought V-143 a brynwyd gan Japan ym mis Gorffennaf 1937. Fel y gwreiddiol, dim ond y coesau a orchuddiwyd ar ôl eu glanhau, tra bod yr olwynion eu hunain yn parhau i fod heb eu diogelu. Gadawyd y sgid cynffon o dan y ffiwslawdd cefn.
Gorchuddiwyd talwrn y peilot â chasin tair rhan, yn cynnwys ffenestr flaen sefydlog, limwsîn cefn llithro a rhan gefn sefydlog, gan ffurfio "twmpath" o dalen fetel ar y ffiwslawdd, gyda dwy ffenestr ar yr ochrau. Mae'n ddiddorol bod wrth gychwyn y limwsîn "rholio" o dan y "twmpath". Gosodwyd y cyflenwad tanwydd cyfan, ddwywaith mor fawr â'r Ki-27, mewn pedwar tanc yn yr adenydd. Felly, ni osodwyd y tanc yn yr achos. Roedd yr awyren yn cynnwys trosglwyddydd Math 96 Model 2 gyda mast yn cynnal cebl antena wedi'i osod ar dwmpath. Roedd gan y peilot safle ocsigen ar gael iddo. Roedd y blaen yn olygfa optegol Math 89 safonol, yr oedd ei tiwb yn mynd trwy dwll yn y windshield.
Yn y cam dylunio, rhagdybiwyd, oherwydd maint mwy y ffrâm awyr a'r cyflenwad tanwydd uchaf, yn ogystal â defnyddio'r mecanwaith tynnu'n ôl a gêr glanio, ynghyd â'r system hydrolig, y byddai'r Ki-43 tua 25. % drymach na'r Ki. -27. Felly, roedd angen injan fwy pwerus i gyflawni'r perfformiad a gynlluniwyd. Dewisodd Koyama injan dwy seren 14-silindr Nakajima Ha-25 gyda phŵer esgyn o 980 hp, gyda chywasgydd un cam, un-cyflymder. Roedd yr Ha-25 (dynodiad ffatri NAM) yn seiliedig ar ddyluniad y Gnome-Rhône 14M o Ffrainc, ond gan ddefnyddio datrysiadau o'r injan Ha-20 (trwydded Brydeinig Bryste Mercury VIII) a'i syniadau ei hun. Y canlyniad oedd uned bŵer lwyddiannus iawn - roedd ganddo ddyluniad cryno, dimensiynau bach a phwysau, roedd yn hawdd ei weithredu, yn ddibynadwy ac ar yr un pryd gallai weithio ar gymysgedd heb lawer o fraster am amser hir, a oedd yn lleihau'r defnydd o danwydd. defnydd a thrwy hynny yn caniatáu i gynyddu ystod yr awyren. Ym 1939, derbyniwyd yr Ha-25 gan y fyddin i gynhyrchu cyfresol o dan yr enw disgrifiadol Math 99 gyda phŵer o 950 hp. (99-shiki, 950-bariki) 2. Yn y Ki-43, roedd yr injan yn gyrru llafn gwthio pren sefydlog â dwy llafn gyda diamedr o 2,90 m heb orchudd.
Yng ngwanwyn 1938, gwerthusodd comisiwn o arbenigwyr o'r Koku Honbu a Rikugun Koku Gijutsu Kenkyusho (Sefydliad Arbrofol Technoleg Hedfan y Fyddin, a dalfyrrir fel Kogiken neu Giken) ddyluniad drafft yr ymladdwr Ki-43 yn gadarnhaol a chymeradwyo ei gynllun. . Ar ôl hynny, gorchmynnodd Koku Honbu adeiladu tri phrototeip (shisakuki) o Nakajima, a dechreuodd y dylunwyr ddatblygu dogfennaeth dechnegol fanwl.
Prototeipiau
Gadawodd y prototeip Ki-43 cyntaf (rhif cyfresol 4301 seizō bangō) safle cydosod Nakajima Hikōki Kabushiki Gaisha Rhif 1 (Dai-1 Seizōshō) yn Ota, Gunma Prefecture ddechrau mis Rhagfyr 1938, dim ond blwyddyn ar ôl derbyn yr archeb. Digwyddodd ei hediad ar Ragfyr 12 o faes awyr ffatri Ojima. Ym mis Ionawr 1939, hedfanodd yr awyren i Tachikawa ar gyfer profion hedfan manwl yn Adran Ymchwil Kogiken. Mynychwyd hwy hefyd gan beilotiaid hyfforddwyr o Ysgol Hedfan Byddin Akeno (Akeno Rikugun Hikō Gakkō), a oedd ar y pryd yn gyfleuster profi ychwanegol ar gyfer diffoddwyr Hedfan y Fyddin. Aeth dau brototeip arall (4302 a 4303), a gwblhawyd ym mis Chwefror a mis Mawrth 1939, i Kogiken hefyd. Roeddent yn wahanol i'r prototeip cyntaf yn leinin y caban yn unig - roedd y "twmpath" wedi'i wydro'n llwyr, ac roedd gan y limwsîn lai o fframiau atgyfnerthu.
Nid yw manylion y prawf hedfan yn hysbys, ond gwyddys bod adborth y peilot wedi bod yn negyddol. Nid oedd gan brototeipiau'r Ki-43 berfformiad llawer gwell na'r cyfresol Ki-27, ac ar yr un pryd nodweddion hedfan sylweddol waeth, yn enwedig maneuverability. Roeddent yn swrth ac yn araf i ymateb i wyriadau llyw ac aileron, ac roedd yr amseroedd troi a'r radiws yn rhy hir. Yn ogystal, roedd nodweddion esgyn a glanio yn anfoddhaol. Achosodd problemau system hydrolig y siasi. Barnwyd bod y ffordd i agor caead y cab yn anymarferol. Yn y sefyllfa hon, roedd Koku Honbu yn agos at wneud y penderfyniad i roi'r gorau i ddatblygiad pellach y Ki-43. Llwyddodd arweinyddiaeth Nakajima, nad oedd am golli elw posibl neu beryglu bri y cwmni, i gael y fyddin i ymestyn y profion ac archebu deg prototeip wedi'u haddasu (4304-4313). Fe'i bwriadwyd ar gyfer profi datrysiadau technegol, peiriannau ac arfau newydd ynddynt. Tîm o beirianwyr Dechreuodd Koyama weithio ar ailgynllunio'r Ki-43 gwell i fodloni disgwyliadau Koku Honbu.
Symleiddiwyd dyluniad yr awyren (a achosodd broblemau difrifol o ganlyniad i gryfder yr adain), ac addaswyd yr uned gynffon hefyd. Symudwyd y gynffon yn ôl, ac roedd y llyw bellach yn gorchuddio uchder cyfan y gynffon a blaenau'r ffiwslawdd, felly roedd ei harwynebedd yn llawer mwy. O ganlyniad, cynyddodd ei effeithlonrwydd, a gafodd effaith gadarnhaol ar symudedd yr awyren. Cafodd caead y talwrn ei ailgynllunio'n llwyr ac roedd bellach yn cynnwys dwy ran - ffenestr flaen sefydlog a limwsîn teardrop gwydrog llawn a allai lithro am yn ôl. Roedd y clawr newydd nid yn unig yn llawer ysgafnach, ond roedd hefyd yn darparu gwelededd llawer gwell i bob cyfeiriad (yn enwedig yn y cefn). Symudwyd y mast antena i ochr dde'r fuselage blaen, ychydig y tu ôl i'r injan. Diolch i'r newidiadau hyn, mae silwét yr awyren wedi dod yn fwy main ac yn fwy perffaith yn aerodynamig. Mae gweithrediad y systemau hydrolig a thrydanol wedi'i wella, mae'r radio wedi'i ddisodli gan Model 96 Model Math 3 ysgafnach 2, mae olwyn gynffon sefydlog wedi'i gosod yn lle sgid, ac mae cap ar y llafn gwthio. Ym mis Mai 1940, datblygwyd dwy flaen adenydd newydd, 20 a 30 cm yn gulach na'r rhai gwreiddiol, a oedd yn ei gwneud hi'n bosibl lleihau lled yr adenydd 40 a 60 cm, yn y drefn honno, ond rhoddwyd y gorau i'w defnyddio dros dro.
Adeiladwyd awyrennau prawf, a elwir yn brototeipiau atodol neu gyflenwol (zōka shisakuki), rhwng Tachwedd 1939 a Medi 1940. Roedd ganddynt beiriannau Ha-25 gyda llafnau gwthio metel Sumitomo o'r un diamedr a mecanwaith addasu tilt llafn hydrolig gan y cwmni Americanaidd Hamilton Standard. Ar yr un pryd, profwyd gwahanol onglau gogwydd y llafnau er mwyn pennu eu gwerthoedd gorau posibl. Ar sawl copi, profwyd propelwyr hunan-addasu tair llafn cwbl newydd, ond ni phenderfynwyd eu defnyddio mewn awyrennau cynhyrchu.
Ym mis Gorffennaf 1940, cafodd prototeipiau Rhif 4305 a 4309 eu cyfarparu â pheiriannau Ha-105 newydd gyda phŵer esgyn o 1200 hp. Roedd yn adolygiad o'r Ha-25 gyda chywasgydd dau-gyflymder un cam a blwch gêr wedi'i addasu. Ar ôl cyfres o brofion, cafodd yr injans gwreiddiol eu hadfer ar y ddau beiriant. Ar y llaw arall, roedd y peiriannau Ha-4308 mwy newydd i'w profi ar awyren Rhif 4309 ac eto 115, ond oherwydd eu hyd a'u pwysau mwy, rhoddwyd y gorau i'r syniad hwn. Roedd hyn yn gofyn am ormod o newidiadau yn nyluniad yr awyren, ar ben hynny, bryd hynny nid oedd yr injan Ha-115 wedi'i chwblhau eto. Mae gan o leiaf un awyren (4313) louvers aer oeri ar ymyl llusgo casin yr injan gydag wyth fflap colfach ar bob ochr a dau ar ei ben. Mae canolbwynt y sgriw wedi'i orchuddio â chap. Ar awyrennau Rhif 4310 a 4313, disodlwyd y gynnau peiriant Math 89 gyda Rhif 103 12,7 mm newydd, gyda chronfa wrth gefn o 230 neu 250 o rowndiau. Hedfanodd rhai awyrennau arbrofol yn ystod profion heb arfau, golygfeydd a radios (a hyd yn oed gyda'r mast antena wedi'i ddatgymalu). Cafodd addasiadau llwyddiannus a gyflwynwyd ac a brofwyd ar un sampl eu gweithredu wedyn ar beiriannau eraill.
Wedi'r cyfan, y newydd-deb pwysicaf oedd yr hyn a elwir yn darianau ymladd (sento neu kusen furappu), a ddatblygwyd gan Eng. Itokawa. Aeth y fflapiau yn anghymesur y tu hwnt i gyfuchlin yr adain, h.y. ymhellach o'r ffiwslawdd nag o'r aileronau, gan greu system sy'n ymdebygu i adenydd gwasgariad pili-pala (a dyna pam eu henw poblogaidd am fflapiau pili-pala - cho-gata). Yn ystod ymladd awyr (hyd at gyflymder o tua 400 km / h), gellid eu hymestyn a'u gwyro gan 15 °, a oedd yn gwella symudedd yr awyren yn sylweddol, gan ganiatáu ichi berfformio troadau tynnach heb golli lifft. Gosodwyd tarianau ymladd am y tro cyntaf ar y tair uned arbrofol ddiwethaf (4311, 4312 a 4313). Yn fuan daethant yn nodnod i ymladdwyr Nakajima.
