Nakajima Ki-44 Shoki ptk.1
Ki-44-II hei (2127) Nakajima tehase lennuväljal Otas, 1944. aasta varasügis. Ki-44 oli esimene Jaapani hävitaja, mis keskendus manööverdusvõime arvelt suurele tippkiirusele, tõusukiirusele ja raskele relvastusele.
Ki-44 Shōki oli esimene Jaapani hävitaja, mis keskendus projekteerimisetapis suurele tippkiirusele ja tõusukiirusele ning raskele relvastusele. See saavutati tänu Jaapani hävitajate seni puutumatule omadusele – manööverdusvõimele. Sel põhjusel ei sobinud Ki-44 manööverdatavateks õhulahinguteks ega nautinud Jaapani keiserliku armee lennunduses kunagi sellist populaarsust kui kergem ja manööverdatavam Hayabusa Ki-43.
1938. aasta esimesel poolel asus maaväe pealennudirektoraat (Rikugun Koku Honbu) välja töötama eeldusi järjekordsele lennurelvade arendamise programmile (Koku Heiki Kenkyu Hoshin). Selle raames loodi uue põlvkonna hävitajad, pommitajad ja luurelennukid, mis asendasid mitu aastat alles Jaapani keiserliku armee (Dai Nippon Teikoku Rikugun) teenistusse asunud masinaid. Seejärel otsustati luua kaks kategooriat ühemootorilisi üheistmelisi hävitajaid - kerged ja rasked. Asi polnud mitte lennuki massis, vaid nende relvastuses. Vaenlase hävitajate vastu kavatseti kasutada kerget üheistmelist hävitajat (kei tanza sentōki), mis oli relvastatud kahe 7,7 mm kuulipildujaga. Selleks pidi teda iseloomustama eelkõige suurepärane manööverdusvõime. Kõrge maksimaalne kiirus ja ulatus olid teisejärgulised. Raske üheistmeline hävitaja (jū tanza sentōki) pidi olema relvastatud kahe 7,7 mm kuulipilduja ja ühe või kahe "kahuriga", see tähendab tegelikult raskekuulipildujaga1. See loodi pommitajate vastu võitlemiseks, seega pidi sellel olema kõrge maksimaalne kiirus ja tõusukiirus, isegi kui see oli manööverdusvõime ja lennuulatuse arvelt.
Ki-44 (4401) esimest prototüüpi katsetati Tachikawas, detsember 1940. Nähtav on kokpiti varajane tüüp (kesta tagaosa all täidetud limusiin), kere küljel täiendavad deflektorid, rõngakujuline õlijahuti mootori jahutusõhu sisselaskeavas ja alumised osad külgšassii poole kallutatud, rattakatted.
Programm kinnitati sõjaväeministeeriumis (Rikugunsho) 1. juulil 1938. aastal. Järgnevatel kuudel sõnastas Koku Honbu üksikute lennukikategooriate jõudlusnõuded ja andis need üle valitud lennukitootjatele. Paljudel juhtudel on varem kasutatud prototüüpide võistlusvalemist loobutud, kusjuures töövõtjad valiti juhuslikult üksikute lennukitüüpide jaoks. Mõlemat tüüpi hävitajate väljatöötamine usaldati Nakajima Hikoki Kabushiki Gaise'ile. Kergehävitaja sai sõjalise tähise Ki-432 ja raskehävitaja Ki-44.
Esialgu ei lootnud Kōkū Honbu Ki-44 jõudlust ega muid parameetreid. Lennukit käsitleti rohkem kui eksperimenti, mille eesmärk oli Euroopas ja USA-s täheldatud hävitajate trendide praktiline testimine. Keiserliku mereväe lennunduses domineeris tollal veel arvamus, et tugevast relvastusest või suurest maksimumkiirusest on kindlasti olulisem hävitaja manööverdusvõime (mille määrab muuhulgas ka väike erikoormus tiiva pinnale). . Armee. Sellest vaatenurgast koolitati hävitajapiloote, nähes igaühe individuaalses oskuses õhulahingu lahendamise ja seega ka õhu valdamise võtit. Sel põhjusel ei olnud Ki-44 projekt prioriteet ja selle teostamiseks määratud insener Yasushi Koyama osales samaaegselt kerge hävitaja Ki-43 projekteerimisel ja juhtis raskepommitaja Ki-49 projekteerimismeeskonda. .
Töö Ki-44 projekti kallal kiirenes 1939. aasta keskel. Tõukejõuks oli nii olukord Kaug-Idas kui ka sõnumid Euroopast. Keiserlik peakorter (Daihoney) hakkas üha enam muretsema Nõukogude õhujõudude laienemise pärast Aasias, mis võib ohustada Jaapani laienemisplaane kontinendil. Selgeim näide sellest oli omaaegne Chalchini sea sõda. Armee lennundus kandis selles suuri kaotusi, kuid suutis siiski sundida vaenlast oma tingimustel võitlema. Küll aga kartsid nad ohtu Nõukogude pommitajate poolt, kelle baasid Vladivostoki piirkonnas olid Tokyost vaid mõne tunni kaugusel. Euroopa suurriikide – eriti Saksamaa ja Suurbritannia – õhujõududes omakorda said hävitajate põhitüüpideks tugevalt relvastatud lennukid maksimaalse kiirusega üle 500 km/h (Messerschmitt Bf 109, Hawker Hurricane, Supermarine Spitfire). Ka USA-s töötati suure võimsusega mootoritega varustatud uue põlvkonna kiirete ja tugevalt relvastatud hävitajate kallal.
Sellises olukorras esitas Koku Honbu 2. juunil 1939 Nakajimale hävitaja Ki-44 täpsemad jõudlusnõuded. Maksimaalne kiirus pidi 600 m kõrgusel olema üle 4000 km/h, 5000 m kõrgusele tõusmise aeg oli alla 5 minuti ja lennuulatus mitte alla 600 km, mis tähendas kahte lennutundi 400-se reisikiirusega. km/h pluss 30 minutit reservõhulahingu jälgimist maksimaalsel kiirusel. Võrreldes veidi varem sõnastatud kerge hävitaja Ki-43 nõuetega oleks Ki-44 maksimaalset kiirust pidanud suurendama koguni 100 km/h ja sõiduulatust 300 km võrra (sama kütusevaru korral). ). Kahest 7,7-mm ja kahest 12,7-millimeetrisest kuulipildujast koosnev relvastus ("relvade" arvu suurendamist ühelt kahele taotleti veidi varem - mais) pidanuks armeelennunduse standardite järgi olema väga tugev. sellest ajast. . Nii paralleelselt projekteeritud Ki-43 kui ka tollane armee peamine hävitaja Ki-27 olid relvastatud vaid kahe 7,7 mm kuulipildujaga. Esialgsete plaanide kohaselt pidi Ki-44 esimene prototüüp katsetamiseks valmis saama pooleteise aasta jooksul.
Projekti elluviimine
Et täita väga ambitsioonikaid nõudeid Eng. Koyama otsustas ehitada võimalikult väikese purilennuki, millel on sel ajal kõige võimsam mootor. Võimas mootor ja väikese ulatuse ja tõstepinnaga tiivad pidid tagama suure maksimaalse kiiruse ja tõusukiiruse. Teisest küljest pidi lennuki mõõtmete ja seega ka kaalu piiramine hoidma maapinna erikoormust mõistlikul tasemel. Muidugi saadi aru, et masina manööverdusvõime halveneb oluliselt võrreldes Ki-27 või Ki-43-ga, kuid see oli hind märkimisväärse jõudluse kasvu eest. I.A. osales Ki-44 projekteerimisel. insenerid Shigenobu Mori ja Masataro Uchida ning dr Hideo Itokawa, Nakajima peamine aerodünaamik.
Ki-44-l oli klassikaline aerodünaamiline paigutus ja täismetallist poolkerega disain. Kere esiosa oli lahutamatult ühendatud tiibade keskosaga, tänu millele pidi see suurendama konstruktsiooni tugevust ning säästma sõlmede ja pistikute kaalu. See pidi andma sukeldumiskiiruseks kuni 850 km/h. Manööverdusvõime suurendamiseks õhuvõitluses kasutati nn lahingukilpe (sento või kusen furappu), mille töötas välja samal ajal Dr. Itokawa. Kallutamise ajal ulatusid klapid tiiva kontuurist kaugemale, luues seadme, mis meenutas mõnevõrra liblika tiibu (sellest ka nende rahvapärane nimetus "liblika" klapid - cho-gata). Õhulahingu ajal võisid klapid kalduda kõrvale 15–20 °, mis võimaldas sooritada järsemaid pöördeid ilma tõstevõimet kaotamata. Sabaüksus oli väga iseloomuliku kujuga - horisontaalsed stabilisaatorid olid kere külge kinnitatud selgelt vertikaalse stabilisaatori ees.
Piloodi kokpit ümbritses täielikult klaasitud kolmeosaline kate, mis koosnes fikseeritud tuuleklaasist, libisevast tagumist limusiinist ja fikseeritud tagaosast. Huvitaval kombel peitis limusiin tagasilükkamisel kaane tagaosa alla (sarnaselt Ki-43 prototüüpidele). Piloodi käsutuses oli tavaline optiline sihik Type 89 (89-shiki), mille toru läbis esiklaasi augu. Varustus sisaldas Type 99 Model 3 Model 2 (99-shiki hi 3-gō 2-gata) raadiot ja hapnikusüsteemi. Plaanis polnud aga ei piloodiistme soomust ega isesulguvaid kütusepaake.
Ajam kasutab uut Nakajima Ha-14 41-silindrilist kahe hammasrattaga mootorit koos üheastmelise ühekiiruselise kompressoriga. See oli Ha-5 mootori modifitseeritud versioon, mida kasutati eelkõige pommitajate Ki-21-I liikumiseks. See erines eelkõige silindripeade, kompressori ja käigukasti konstruktsiooni, aga ka suurema pöörlemiskiiruse poolest. See oli mõeldud kasutamiseks rasketes pommitajates Ki-49. Sellel oli üsna suured mõõtmed ja kaal (läbimõõt oli 148 mm suurem kui Ki-25 tõukejõuks valitud Ha-43 mootori läbimõõt ja kaal 100 kg rohkem) ning seetõttu ei sobinud see tõukejõuks. hävitajatest, kuid see oli tol ajal ainus selle võimsusega mootor. Koku Honbu võttis Ha-41 ametlikult seeriatootmiseks vastu 1940. aastal nime all Type 100 [nominaalne] võimsusega 1250 hj. (100-shiki 1250-bariki3). Sõjaväeministeeriumi (Gunjushō) poolt 1943. aasta mais kasutusele võetud mootori tähistussüsteemis, mis on ühine armee ja mereväe lennunduses, omistati Ha-41-le tähis Ha-34-01.
Mootori ülekuumenemise vältimiseks on kohe reguleeritavate aknaluukide taga täiendavad mootori jahutuse väljalaskeavad, neli kere mõlemal küljel. Mootor vedas 2,95 m läbimõõduga metallist kolme labaga isereguleeruvat propellerit, mille rummu oli kaetud terava korgiga. Propeller ehitati Sumitomo tehastes Ameerika firma Hamilton Standard tehnoloogiat kasutades. Sellel oli hüdrauliline mehhanism terade kaldenurga muutmiseks. Kütuse kogumaht kolmes paagis (üks keres ja kaks keskosas, pehmuste vahel) oli 564 liitrit. Rõngakujuline õlijahuti asus mootori jahutusõhu sisselaskeavas (nagu mudelitel Ki-27 ja Ki-43). ).
Relvastus koosnes kahest 89-mm sünkroonkuulipildujast Type 89 (4-shiki7,7), mis paiknesid kokpiti ees kere ülaosas ja tulistavad läbi kruviketta (mootori korpuses olevad toruavad) ja kaks Ho-1035 kuulipildujat kaliibriga 12,7 mm, asetatud tiibadesse väljaspool spiraalset rõngast (tiibade esiservast väljaulatuvate tüvedega). Tüüp 89 kuulipildujate laskemoon oli 500 ja No-103 kuulipildujate laskemoon 250 padrunit. Kuulipilduja torude teljed olid kere pikiteljest 1° ülespoole kallutatud.
Nii õnnestus disaineritel luua üsna korralik lennuk, mis on mõõtmetelt võrreldav Ki-27 ja Ki-43-ga ning samal ajal varustatud võimsa mootoriga. Lühikesed ja laiad tiivad andsid uuele hävitajale omapärase välimuse. Vaatamata mootori suurele läbimõõdule ei tundunud lennuk kogukas, kuna kohe mootori taga hakkas kere ühtlaselt kitsenema, võttes järjest väiksema ovaali kuju, ellipsi lähedal. Kuna selle ellipsi pikitelg oli vertikaalne, oli Ki-44 kere üsna suur külgpind, mis koos tiibade suure õhuga tagas sellele suurepärase külg- ja pikisuunalise stabiilsuse.
Projekteerimisetapis arvutati Ki-44 stardimassiks 2200 kg, mis 15,00 m2 tiiva kandepinnaga andis erikoormuseks 147 kg/m2. hävitajate ehitamine Jaapanis oli äärmiselt kallis. Võrdluseks: Ki-27 otsul oli kandepinna erikoormus vaid 83 kg/m2, Ki-43 prototüüpidel umbes 90-100 kg/m2.
