Накадзима Ки-44 Сёки ч.1
Ki-44-II hei (2127) на заводском аэродроме Накадзима в Ота, начало осени 1944 года. Ki-44 был первым японским истребителем, в котором основное внимание уделялось высокой максимальной скорости, скороподъемности и тяжелому вооружению в ущерб маневренности.
Ki-44 Shōki был первым японским истребителем, в котором на этапе проектирования основное внимание уделялось высокой максимальной скорости и скороподъемности, а также сильному вооружению. Это было достигнуто за счет неприкосновенной до сих пор черты японских истребителей — маневренности. По этой причине Ki-44 был непригоден для маневренного воздушного боя и никогда не пользовался такой популярностью в авиации японской императорской армии, как более легкий и маневренный Hayabusa Ki-43.
В первой половине 1938 года Главное авиационное управление армии (Рикугун Коку Хонбу) приступило к проработке предпосылок другой программы развития авиационного вооружения (Коку Хейки Кенкю Хосин). В ее рамках были созданы истребители, бомбардировщики и самолеты-разведчики нового поколения, которые в течение нескольких лет заменили машины, только поступавшие на вооружение японской императорской армии (Dai Nippon Teikoku Rikugun). Тогда было принято решение о создании двух категорий одномоторных одноместных истребителей — легких и тяжелых. Дело было не в массе самолетов, а в их вооружении. Легкий одноместный истребитель (kei tanza sentōki), вооруженный двумя 7,7-мм пулеметами, должен был использоваться против истребителей противника. Для этого он должен был характеризоваться, прежде всего, отличной маневренностью. Высокая максимальная скорость и дальность полета имели второстепенное значение. Тяжелый одноместный истребитель (jū tanza sentōki) должен был быть вооружен двумя 7,7-мм пулеметами и одной-двумя «пушками», то есть, по сути, крупнокалиберными пулеметами1. Он создавался для борьбы с бомбардировщиками, поэтому должен был иметь высокую максимальную скорость и скороподъемность, пусть даже в ущерб маневренности и дальности полета.
Первый прототип Ки-44 (4401) на испытаниях в Татикаве, декабрь 1940 г. Виден ранний тип обшивки кабины (с заправленным лимузином под заднюю часть обшивки), дополнительные дефлекторы сбоку фюзеляж, кольцевой маслорадиатор в воздухозаборнике охлаждения двигателя и наклоненные в бок, нижние части шасси, кожухи колес.
Программа была одобрена Министерством армии (Рикугунсё) 1 июля 1938 года. В последующие месяцы Коку Хонбу сформулировал тактико-технические требования к отдельным категориям самолетов и передал их избранным авиапроизводителям. Во многих случаях от использовавшейся ранее формулы конкурса прототипов отказывались, произвольно выбирая подрядчиков отдельных типов самолетов. Разработка обоих типов истребителей была поручена Накадзиме Хикоки Кабусики Гайсе. Легкий истребитель получил военное обозначение Ki-432, а тяжелый — Ki-44.
Первоначально Kōkū Honbu не возлагала особых надежд на характеристики или другие параметры Ki-44. К самолету относились скорее как к эксперименту, направленному на практическую проверку тенденций развития истребителей, наблюдаемых в Европе и США. В то время в авиации Императорского флота еще господствовало мнение, что маневренность истребителя (определяемая, в том числе, малой удельной нагрузкой на поверхность крыла) определенно важнее сильного вооружения или высокой максимальной скорости. Армия. Под этим углом зрения велась подготовка летчиков-истребителей, видя в индивидуальном мастерстве каждого из них ключ к разрешению воздушного боя и, таким образом, к овладению воздухом. По этой причине проект Ki-44 не был приоритетным, и назначенный для его реализации инженер Ясуси Кояма одновременно участвовал в проектировании легкого истребителя Ki-43 и возглавлял группу проектирования тяжелого бомбардировщика Ki-49. .
Работы по проекту Ки-44 ускорились в середине 1939 г. Толчком послужила как обстановка на Дальнем Востоке, так и сообщения из Европы. Императорский штаб (Дайхонэй) все больше беспокоил расширение советских военно-воздушных сил в Азии, которое могло угрожать планам японской экспансии на континенте. Самым ярким примером этого была война за Чалчин-свинью в то время. Армейская авиация понесла в ней большие потери, но все же смогла заставить противника сражаться на своих условиях. Однако они опасались угрозы со стороны советских бомбардировщиков, базы которых в районе Владивостока находились всего в нескольких часах полета от Токио. В свою очередь, в ВВС крупных европейских держав — особенно Германии и Великобритании — базовыми типами истребителей стали тяжеловооруженные самолеты с максимальной скоростью свыше 500 км/ч (Messerschmitt Bf 109, Hawker Hurricane, Supermarine Spitfire). Также в США велись работы над новым поколением быстрых и тяжеловооруженных истребителей, оснащенных двигателями большой мощности.
В этой ситуации 2 июня 1939 года Коку Хонбу предоставил Накадзиме более подробные тактико-технические требования к истребителю Ки-44. Максимальная скорость должна была быть более 600 км/ч на высоте 4000 м, время набора высоты до высоты 5000 м менее 5 минут, а радиус действия не менее 600 км, что означало два часа полета в крейсерская скорость 400 км/ч плюс 30 минут ведения резервного воздушного боя на максимальной скорости. По сравнению с сформулированными несколько ранее требованиями к легкому истребителю Ки-43, максимальная скорость Ки-44 должна была быть увеличена аж на 100 км/ч, а радиус действия – на 300 км (при том же запасе топлива ). Вооружение, состоящее из двух 7,7-мм и двух 12,7-мм пулеметов (увеличение количества «пушек» с одной до двух было запрошено несколько раньше — в мае), должно было быть очень сильным по меркам армейской авиации того времени. . И Ки-43, проектировавшийся параллельно, и основной на тот момент армейский истребитель Ки-27 были вооружены всего двумя пулеметами калибра 7,7 мм. По предварительным планам, первый прототип Ки-44 должен был быть готов к испытаниям в течение полутора лет.
Реализация проекта
Чтобы удовлетворить очень амбициозные требования инж. Кояма решил построить планер как можно меньшего размера с самым мощным двигателем, доступным в то время. Мощный двигатель и крылья с небольшим размахом и подъемной поверхностью должны были обеспечить высокую максимальную скорость и скороподъемность. С другой стороны, ограничение размера самолета и, следовательно, его веса должно было удерживать удельную нагрузку на опорную поверхность на разумном уровне. Конечно, осознавалось, что маневренность машины значительно ухудшится по сравнению с Ки-27 или Ки-43, но это была плата за значительный прирост характеристик. В проектировании Ки-44 принимали участие и.а. инженеры Сигенобу Мори и Масатаро Учида, а также доктор Хидео Итокава, главный специалист по аэродинамике Накадзимы.
Ки-44 имел классическую аэродинамическую компоновку и цельнометаллическую полукорпусную конструкцию. Передняя часть фюзеляжа была неразъемно соединена с центропланом крыльев, благодаря чему предполагалось повысить прочность конструкции и сэкономить на весе узлов и соединителей. Это должно было обеспечить скорость пикирования до 850 км/ч. Для повышения маневренности в воздушном бою применялись так называемые боевые щитки (сэнто или кусэн фураппу), разработанные в то же время Dr. Итокава. Во время наклона закрылки выдвигались за очертания крыла, создавая устройство, несколько напоминающее крылья бабочки (отсюда их популярное название «бабочки» закрылки – чо-гата). В ходе воздушного боя закрылки могли отклоняться на 15-20°, что позволяло выполнять более крутые развороты без потери подъемной силы. Хвостовое оперение имело весьма характерную форму — горизонтальные стабилизаторы крепились к фюзеляжу четко перед вертикальным стабилизатором.
Кабина пилота закрывалась полностью застекленным трехсекционным кожухом, состоящим из неподвижного ветрозащитного экрана, сдвижного заднего лимузина и неподвижной задней части. Интересно, что лимузин прятался под задней частью крышки, когда ее отодвигали (аналогично прототипам Ки-43). В распоряжении пилота был штатный оптический прицел Тип 89 (89-шики), труба которого проходила через отверстие в лобовом стекле. Оборудование включало радиостанцию Type 99 Model 3 Model 2 (99-shiki hi 3-gō 2-gata) и кислородную систему. Однако ни броня кресла пилота, ни самоуплотняющиеся топливные баки не планировались.
В приводе используется новый 14-цилиндровый двигатель Nakajima Ha-41 с двойной звездой и одноступенчатым односкоростным компрессором. Это был доработанный вариант двигателя Ха-5, использовавшийся, в частности, для движения бомбардировщиков Ки-21-И. Он отличался, в частности, конструкция головок цилиндров, компрессора и редуктора, а также более высокая скорость вращения. Он был разработан для использования в тяжелых бомбардировщиках Ki-49. Он имел достаточно большие габариты и массу (его диаметр был на 148 мм больше диаметра двигателя Ха-25, выбранного для движителя Ки-43, а вес был на 100 кг больше) и по этой причине мало подходил для приведения в движение истребителей, но это был единственный доступный в то время двигатель такой мощности. Ha-41 был официально принят Коку Хонбу к серийному производству в 1940 году под названием Type 100 [номинальной] мощностью 1250 л.с. (100-shiki 1250-bariki3). В системе обозначений двигателей, введенной в мае 1943 года Министерством вооружений (Gunjushō), общей для авиации сухопутных войск и флота, Ha-41 было присвоено обозначение Ha-34-01.
Во избежание перегрева двигателя сразу за регулируемыми жалюзи расположены дополнительные выпускные отверстия для охлаждения двигателя, по четыре с каждой стороны фюзеляжа. Двигатель приводил в движение металлический трехлопастный саморегулирующийся воздушный винт диаметром 2,95 м, со ступицей, прикрытой остроконечным колпаком. Воздушный винт был построен на заводах Sumitomo по технологии американской компании Hamilton Standard. Он имел гидравлический механизм изменения угла наклона лопастей. Общий запас топлива в трех баках (один в фюзеляже и два в центроплане, между лонжеронами) составлял 564 л. Кольцевой маслорадиатор размещался во входном патрубке охлаждающего воздуха двигателя (как на Ки-27 и Ки-43). ).
Вооружение состояло из двух 89-мм синхронных пулеметов Тип 89 (4-шики7,7), размещенных в верхней части фюзеляжа перед кабиной летчика и стрелявших через винтовой диск (с отверстиями стволов в кожухе двигателя) и двух Хо -1035 пулеметов калибра 12,7 мм, размещенных в крыльях за пределами винтового кольца (с выступающими из передней кромки крыльев стволами). Боекомплект к пулеметам Тип 89 составлял 500 патронов, а к пулеметам Но-103 — 250 патронов. Оси стволов пулеметов были наклонены на 1° вверх от продольной оси корпуса.
Таким образом, конструкторам удалось создать довольно аккуратный самолет, по габаритам сравнимый с Ки-27 и Ки-43, и при этом оснащенный мощным двигателем. Короткие и широкие в основании крылья придавали новому истребителю характерный вид. Несмотря на большой диаметр двигателя, самолет не казался громоздким, поскольку сразу за двигателем фюзеляж начал равномерно сужаться, принимая форму все меньшего и меньшего овала, близкого к эллипсу. Так как длинная ось этого эллипса была вертикальной, Ки-44 имел довольно большую боковую поверхность фюзеляжа, что вместе с большой седловатостью крыльев обеспечивало ему прекрасную поперечную и продольную устойчивость.
На стадии проектирования рассчитывалась взлетная масса Ки-44 в 2200 кг, что при несущей поверхности крыла 15,00 м2 приводило к удельной нагрузке 147 кг/м2. строительство истребителей в Японии было чрезвычайно высокой стоимостью. Для сравнения: у Ki-27 otsu удельная нагрузка на опорную поверхность составляла всего 83 кг/м2, у прототипов Ки-43 — около 90–100 кг/м2.
