川西阵风战斗机
| J3K/J6K阵风 | |
|---|---|
| |
| 阵风全尺寸木模 | |
| 类型 | 拦截机 |
| 原产国 | 日本 |
| 制造商 | 川西航空机 |
| 状态 | 终止 |
| 主要用户 | 大日本帝国海军航空队 |
| 制造数量 | 0 |
J3K/J6K阵风是日本海军计划研制的陆上高空拦截机，由川西飞机公司研制，但是准备制造试验机前被终止。
开发史
[编辑]十七试陆上战斗机（J3K1）
[编辑]太平洋战争开战时，日本海军基本除了“舰上战斗机”为主以外，以迎击敌轰炸机为主、防卫陆上要冲为要务的“局地战斗机”思想也逐渐影响着手上的开发案。在初期主力只有零战的时间点，其不仅作为舰上战斗机，也在各个陆上基地担任迎击与进攻掩护的任务，作为泛用战斗机使用。虽其活跃证明了陆基战斗机与泛用战斗机思想的必要性，不过也因零战在实战中显现的不足之处，让海军更加确信需要开发更加强力的陆上基地专属战斗机。(也因为海军一开始将零战视为“万能战机”，所以之后的开发案经常要求各项性能“比照零战”、“不得低于零战”，变相被零战限制了在航空技术领域的想像力与视野)
肇因于此，海军于昭和十七(1942)年四月，颁布了在以往“性能标准”中不存在的规格和构想：“十七试陆上战斗机”(J3K1)，并责令川西担负设计主务。基于开战后对付盟军战斗机的经验，对这架机体要求必须尽可能提高爬升率与高速性能，并具备比零战更强大的火力。同时，由于在零战身上显露出俯冲太弱而常有追不上或跑不掉的问题，因此除了要求足以胜敌的良好运动性之外，优秀的俯冲性能也是规格中的必须项目。
除此之外，由于敌机与我方轰炸机的高空性能都在不断提高，为了迎击或给我方护航，也必须具备超越零战的高空性能。同时因为零战远大的续航力，在护航和深入敌境方面展现的有效性，因此要求此案必须具备全负载状态下空战30分+巡航5小时的滞空能力。
为了满足海军这严苛的要求，在“暂称一号局地战斗机”(之后的紫电)之外，川西尝试以社内称呼“K90”的陆基战斗机技术储备案来应对此次海军要求的“十七试陆上战斗机”专案。
由于原构想中“K90”是围绕着中岛的Ha 45“誉”来进行开发的，所以原本川西也预定十七试陆上战斗机是采用这颗动力来设计。但因当时开出的指标非常高，海军认为“誉”的高空性能潜力可能不足以达标，因此指定当时高空性能指标最高的三菱Ha 43-21(MK9B，无段变速二级增压)作为动力源。为此，川西在1942年8月将计划改称“KX-Ⅱ”并围绕着MK9B重新进行设计。
然而设计开始后，预定装备的MK9B在液压联轴无段变速增压的环节不断发生故障，不仅跑不出额定的性能，油耗也远远高出预期，被判定引擎一时之间难以实用化。动力未决，同时机体的基础设计也不明朗，加上量产紫电、研发紫电改对海军而言是更优先的事项，需要川西集中精神进行。最后在这种困境之下，海军不得不下达“待昭和十八年初有更合用的高高空用引擎完成之前，暂停十七试陆战的开发”的处置，最后在昭和十八年初正式将计划终止。
十八试甲戦（J6K1）
[编辑]到了昭和十八年8月，二级三速的“誉”四一型(NK9A)在实验室的进展不错，即将在所有指标上都达到计划的性能。眼看当初期待的高性能高空战斗机有希望复活，于是规划在原本“十七试陆戦”的基础架构上换装这颗动力，以“十八试甲戦‧阵风”(J6K1)的名目，将计划复活。
基于横须贺航空队(以下简称“横空”)在昭和十七年末开出的指标，阵风要满足：
- 极速：360kt (666.7km/h)
- 爬升：18分以内到达10000m高空
- 武装：13.2mm ×2+20mm ×4 或 13.2mm ×2 + 30mm ×2
- 航程：全装备或超载状态下进行空战30分钟+巡航5小时 (推算约2650km)
由于装备二级三速的“誉”四一型“引擎不出状况的话”，阵风预计将比开发中的烈风拥有更高的高空高速性能，因此被海军寄予厚望，钦定为之后的陆上基地主力。由于海军实在是太想要这款战机，“至急実现を要す”(务必尽早实现)，于是川西也挪用了不少在紫电/紫电改上验证成熟的技术，务求阵风成为可靠的战机，迅速进入战列。
到这个阶段为止，由于“誉”四一型(NK9A)具备二级三速的输出曲线，加上拥有2000马力的高输出。预定重量4373kg，配上26㎡的翼面积，预计翼负荷将能压在军方期望的170kg/㎡以下，达到168.2kg/㎡ (此初期规划阶段的运动性有望与飞燕一型丙或疾风试作机处在类似的水平)。 动力、升力、增压器等条件一应俱全的状况下，根据川西的计算，阵风将能够达到上文写的，横空在昭和十七年立下的性能基准。
但随着计划推迟到1944年，别说雷电紫电，连零战都开始安装防火和防弹设备了，还在研发的重战斗机自然不可能还走开战当时的无防御路线。加上海军末期对还未服役的机种都以“次期甲戦闘机”(又名：高高度甲戦闘机、次期戦闘机)的规范要求20mm ×6的超高火力。防御和火力需求都爆增之下，大幅增重的阵风将无法满足原有的航程需求，加上机载燃料箱也需自封对燃料容量会减少，于是又需要进一步增设更多燃料箱，起落架和轮舱也要针对增重而强化，重量不断失控下，最后阵风的的作战重量上升至4886kg。比原本计算超重超过半吨的阵风，自然无法以原有的动力达成当初的设定指标，厂商因此需要跟军方请求更强的发动机来配套，借此弥补损失的性能。[注 1]
由于试作途中不断因应增大的武装需求（又不懂得权衡利弊去芜存菁，盲目堆砌火力），导致阵风最终增重幅度超乎预期，因此厂方向军方提出了强化动力的请求。于是该计划获得了在“誉”四一型(ハ45-41。NK9A)基础上进行强化的“誉”四二型(ハ45-42。NK9A-O)，作为新的动力来源。该发动机的技术含量相当高，在原有二级三速的基础上加了氧气喷射注入装置，再行提高了进气压和转速。
然而此种复杂又高技术含量的引擎对当时的日本来说太不现实，除了原本“誉”四一型快要成熟而可以省下的等待动力时间又被还在完善中的“誉”四二型搞到再次拖延之外，由于“誉”四二型多了新的加力装置周边，原本阵风跟“誉”四一型搭配得刚刚好的引擎罩和引擎架放不下新的整套系统，又需要修改设计。(当时日本的另一个问题：设计经常为了当下的最佳化而没有留下足够的余度，导致后续升级或修改困难，动辄需要大改或全新设计，总体上反而花掉更多的开发成本)
而横空在昭和十九(1944)年给予阵风的要求性能，随着年度和战况推移而提高。
- 极速：370kt (685km/h)
- 爬升：13分20秒到达10000m
- 昇限：13600m
- 航程：续航时间5小时
一来，发动机不变但机体大幅增重之下，完全不可能进行这么明显的性能提升。
二来，许多出处都把这性能当成是川西拿“誉”四一型套在阵风身上得出的试算值，但这是不对的。该动力应付没超重的阵风也只是有机会达成先前提的该程度性能而已，要达到现在这个新制定的指标完全是过度乐观。
若是之后获得的“誉”四二型的2200马力、配上当初设想的4373kg体重，则此性能看起来十分合理，很多书籍和出处也是这么写的，所以长久以来没什么人怀疑。但事情的因果是先用2000马力应付4373kg认为可以达标(667km/h)，超重之后发现难以达标，才请求新的动力来源来填补损失的性能。也就是说，即使拿到新的2200马力动力，拿来撑起4886kg也是差不多刚好抵销超重的幅度，恢复到原本极速667km/h，爬升至万米18分以内的程度而已。如果拿到新的2200马力却套当初未强化火力和防御的体重，在时序和因果上说不通，只是无视前因后果把不同时期的数字凑成一张性能诸元、乍看之下合理而已。
这个指标只是横空表示的意向与企图，不代表当时的阵风有能力达成这个指标。
之后虽然在昭和十九年6月2日进行了全尺寸木型审查，确认设计可行，但在7月的“昭和十九年度飞行机试制(改造)计画”中，军方和厂商一致认为开发案有过多滥发的倾向，造成宝贵的开发资源被稀释，并使许多机种的实用化遥遥无期。结论是需要整顿开发中的试作计划，使之收束在几个最有希望达成或接近指标，并且设计已验证可靠，能快速服役的专案上。由于武装过剩，加上“誉”的性能向上型仍待成熟，导致整个专案严重延迟的阵风在该次会议上被判定为“应当立即终止开发”的“丙等”，请川西开发“紫电改”的高空性能改进型作为替代其位置的甲戦。
于是阵风等不到7月8日的第二次木型审查，就这么束之高阁。
次期戦闘机（二十试甲戦）
[编辑]在昭和二十年5月1日进行的官民合同会议，检讨了“次期戦闘机”(即高高度甲戦or次期甲戦，也就是原本叫“二十试甲戦”但此时已不叫这名字的计划)各种方案的可能性，在会议中主要归纳出了三个方向：
- 广泛利用“紫电改”或“烈风”的部品零件，以图缩短开发期间的方案
- 阵风的再检讨
- 新规设计
并在六款马上能成为战力、五款足以成为次期主力，共计11款的备选引擎中，选出了六款名为“决戦戦闘机用発动机”的引擎作为动力来源。沿用设计方面，则确立走将既有“紫电改”或“烈风”引擎全开高度拉高的“中高度性能改进型”，和直接换引擎挑战高空性能的“高高度型”；新规设计方面，机体仍以既有设计做大幅气动与规模改动，放弃对日本而言超过国力的涡轮或液压联轴无段变速增压，改采一级三速、二级二速、二级三速机械增压等。
而被认为战力化可能要推迟到昭和二十一甚至二十二年，明显缓不济急的阵风，没能活到这场会议的尾声，整个专案被终止，直到战争结束。
可以说，阵风的存在意义最终被量级接近但更成熟的“紫电改”和“烈风”吞没了。
评价
[编辑]以一个1942年确立概念的基础架构，追逐每个年度逐渐提高的指标，导致看不到尽头的拖延，最后未出生就落伍。
性能
[编辑](J6K阵风，计划值)
- 乘员:1人
- 机长:10.118 米
- 翼展:12.5 米
- 机高:4.13 米
- 机翼面积:26 平方米
- 全备重量:4,886 公斤
- 发动机:中岛NK9A-O“誉”四二型十八气缸复列星型引擎(2,200匹马力）
- 水平极速:667公里/小时（于10000米高度）
- 上升时间:18分左右/10000米
- 昇限:12000米
- 航程:2055公里
- 武装:
开发过程中有过以下几种方案
- 13.2mm ×2 + 30mm ×2 (机枪安排在机鼻引擎罩上方)
- 13.2mm ×2 + 20mm ×4 (20mm机炮可能是十八试20mm机炮一型)
- 13.2mm ×2 + 20mm ×6 (因应昭和二十年海军对“次期戦闘机”要求不是4门30mm就是6门20mm的武装规格而生。20mm指定九九式二号五型)
- 250公斤两枚或1枚500公斤炸弹
“次期战斗机”川西案
[编辑]因应阵风计划倒台后，川西在既存的紫电改基础上进行的衍生方案。在试算阶段就因为竞争力不足而遭放弃。
所属国家
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相关条目
[编辑]注解
[编辑]- ^ 当初以“誉”作为预定动力的十七试舰戦(后来的烈风)，最初也是预估4吨上下，结果进入试作后A7M1就超过4.4吨，A7M2更超过4.7吨；疾风从当初キ-84试作时的3250kg到最后一型甲带挂架的全备重也是暴增到3750kg。所以阵风的超重幅度倒不令人难以理解，只能说日本当时无论海陆军哪家厂商都有仅考虑追求性能指标，而对实用性不够深谋远虑的通病，重量计算有着太天真的部分。
参考资料
[编辑]- 零战-日本帝国海军战斗机战史，知兵堂出版社，ISBN 978-986-6412-37-0