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誉エンジン

01_烈風
(画像は十七試艦戦烈風 wikipediaより転載)

 

 一八試甲戦闘機 陣風とは、海軍が計画した対戦闘機用戦闘機で川西航空機が設計開発を行った。同時期に開発中であった烈風に比べ高高度性能を重視しており、要求性能はほぼ全ての点で烈風を上回っている「全部乗せ」戦闘機であった。開発中のエンジンが完成することを前提に開発が進んでいたがエンジンの完成の目途が立たず開発は中止された。

 

一八試甲戦闘機 陣風 〜概要〜

 

性能(計画値)

全幅 12.50m
全長 10,118m
全高 4.130m
自重 3,500kg
最大速度 685km/h(高度10,000m)
上昇力 10,000mまで13分20秒
上昇限度 13,600m
エンジン出力 2,100馬力
航続距離 2,055km
武装 20mm機銃(または30mm機銃)2挺、13mm機銃2挺または
   20mm機銃6挺
設計・開発 川西航空機

 

戦闘機を甲戦、乙戦、丙戦に分類

 海軍の戦闘機分類は、艦上戦闘機、局地戦闘機、長距離戦闘機、さらには陸上戦闘機等に分かれていたが、1943年になるとこれらの分類の統合整理が行われ、対戦闘機戦闘を主任務とする「甲戦闘機」、対爆撃機戦闘を主任務とした乙戦闘機、夜間戦闘を主任務とした丙戦闘機の3種類に分類された。対戦闘機戦闘を主任務とする甲戦闘機は、これまでの艦戦、長距離戦闘機が該当し、空戦性能に重点を置き、使用高度4,000mから10,000m、武装は20mm機銃2門、13mm機銃2挺程度と設定されていた。

 かつての局地戦闘機に相当する乙戦闘機は、速度と上昇力に重点が置かれ、使用高度は7,000mから10,000mと高高度での使用を想定していた。武装も対大型機用に重武装であり、20mm機銃2挺、30mm機銃2挺以上としていた。丙戦闘機は夜間行動能力が重視され、高高度性能、安定性、航続力が求められ複座式とされた。1943年以降、海軍はこれらを基準として戦闘機の開発を進めていった。

 

開発

 1943年夏、海軍は、十八試甲戦闘機試製陣風(J6K1)の名称で川西航空機に開発を命じた。この性能要求は凄まじく、最大速度は666.7km/h(高度10,000m)、高度10,000mまでの上昇時間13分以内、航続距離が2,315km、武装が20mm機銃2挺、13mm機銃2挺でさらには防弾装備までが要求されていた。この性能要求は当時、開発中であった十七試艦戦烈風を全ての面で凌ぐものであり、米国で開発中であったF8Fベアキャットの性能すら超えていた。

 しかしこの性能要求を満たせるエンジンは当時の日本にはなく、可能性があるとすれば中島飛行機が開発中であったハ45/42(海軍名「誉42型」)であった。このエンジンは2,100馬力で酸素噴射装置により高度10,000mで1,600馬力を出すことが可能であったものの、このエンジンはまだ開発中であり、酸素噴射装置に関しては実験段階であり、実用化にはほど遠かった。

 これに対して川西航空機は、第二設計課が設計を担当。1943年末に計画の概要が完成、1944年2月には基礎設計を終えた。全幅12.50m、全長10.118m、自重3,500kg、翼面荷重163.5kgの単座戦闘機で、全幅、全長共に零戦よりも1mほど大きいコンパクトな全体的にはオーソドックスな形の機体に設計されていた。主翼は、烈風と同様に主翼には上反角が付けられており、エンジンは上記誉42型、プロペラは直径3.5m4翅プロペラが採用されていた。

 武装は左右翼内のプロペラ圏外に設けられた九九式2号機銃(または五式30mm機銃)2挺、三式13mm機銃2挺、または30mm機銃2挺、三式13mm機銃2挺であった。この三式13mm機銃というのは日中戦争時に中国で鹵獲した米国のブローニングM2機銃をベースにした機銃で1943年9月11日に三式13mm固定機銃1型として制式採用されたものだ。要するに米国製機銃をパクったものだ。その後、九九式2号機銃はのちに最新の一八試20mm機銃に変更、1944年3月には計画が変更され、13mm機銃は廃止、20mm機銃6挺(携行弾数各200発)に増強することとなった。さらに両翼下に250kg爆弾2発、または60kg爆弾4発を搭載可能であった。

 性能は、最大速度が高度10,000mで685.2km/h、着陸速度が130.6km/h、高度10,000mまでの上昇時間が13分20秒、実用上昇限度は13,600m、航続時間が高度4,000mで5時間であった。1944年6月2日には実物大木型審査が行われたが、実在しないエンジン、機銃を使用することを前提とした本機は完成の可能性が低く、同年7月8日に開発中止が決定した。

 

生産数

 計画のみ

 

まとめ

 

 陣風は計画のみの戦闘機であり、完成していれば米国のF8Fすら凌ぐ究極の戦闘機となっていた。全て海軍にとって理想的な計算の下に計画が立てられていたが、実際は、設計の基本となるエンジンすら完成していなかった。「完成していれば世界最強の戦闘機だった」ということは稀に言われるが、完成していないのだからこのような言葉は無意味である。兵器に限らずその他の製品も実現してこそ意味のあるものだ。特に戦時に於いては尚更である。実現できない兵器を賛美しても仕方がないし、このような実現不可能な計画に多くの資材や労力が消費されたことを忘れてはならない。陸海軍問わず、実現可能性の非常に低い計画が他にも多く立案されたが、それに注がれたリソースはすさまじいものであった。

 

 

 

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01_流星
(画像はwikipediaより転載)

 

 流星は戦闘機、爆撃機、攻撃機の3機種の機能を全て兼ね備える万能機として設計された。戦争後期に生産され実戦にも参加したが、ほとんど活躍することなく終戦を迎えた。基本性能だけを見れば世界最高級の航空機であるが、エンジンの不調や各種不調に悩まされた航空機であった。

 

艦上爆撃機 流星 〜概要〜

 

性能

全幅 14.4m
全長 11.490m
重量 自重 全高 4.07m
自重 4,030kg
最大速度 567km/h(高度6,000m)
上昇力 6,000mまで10分20秒
上昇限度 11,250m
エンジン出力 2,200馬力
航続距離 1,852km(増槽装備時)
武装 20mm機銃2挺、13mm機銃1挺
爆装 800kg爆弾(または魚雷)1発または
   500kg爆弾1発または
   250kg爆弾2発または
   60kg爆弾6発
設計・開発 尾崎紀男 / 愛知航空機

 

背景から開発まで

 それまで艦上攻撃機、艦上爆撃機と機種を分けていた海軍航空であったが、機体の性能の進化、また同時に艦艇の性能の向上により艦上攻撃機には高機動性、艦上爆撃機には積載能力の向上というように艦攻と艦爆の設計上の差が少なくなっていった。

 この結果、艦攻と艦爆、そして艦偵の機種統合という動きが現れるようになってきたが、これはまた実施部隊からしても好都合であった。このような事情を踏まえ1941年、海軍は愛知航空機に対して十六試艦上攻撃機という名称で、艦上攻撃機と艦上爆撃機の両方機能を備えた高性能艦上機の開発を命じた。

 

開発

02_流星
(画像はwikipediaより転載)

 

 1941年10月、海軍は愛知航空機に対して十六試艦上攻撃機の開発を命じた。海軍からの性能要求は、当時の新鋭機零戦を上回る速度と武装を持ち、優れた空戦能力を持った艦上攻撃機の能力と艦上爆撃機の能力を持った艦上機の開発という毎度ながらの過酷な要求であった。

 これに対して海軍からの要求を受けた愛知航空機は尾崎紀男技師を設計主務者として計画を策定、1942年1月から本格的な設計が開始された。機体は日本では珍しい逆ガル翼の主翼に胴体内爆弾倉を設け魚雷以外の爆弾はこの爆弾倉内に搭載することとし、これによって空気抵抗の減少を図った。尚、扉は油圧による開閉式である。

 武装は当初は翼内に7.7mm機銃各1挺、後部座席に旋回式7.7mm機銃1挺であったが、増加試作中に武装強化が要求され、翼内に20mm機銃各1挺とされた。さらに1944年には旋回銃も13mm機銃に変更が要求され、結局、20mm機銃2挺と13mm機銃1挺という強力な武装となった。エンジンは誉11型(1,800馬力)でプロペラは4翅VDM定速プロペラが採用されていた。

 1942年12月試作1号機が完成、初飛行が行われた。完成した流星は予想以上に重量があり、さらには誉エンジンのトラブルやその他故障が頻発し、量産に入ったのは1944年4月であった。同年10月には実施部隊で使用できるレベルにまで達したが、その後も実験が続き、制式採用されたのは1945年3月であった。

 生産は開始されたものの東海地震や空襲などにより捗らず、終戦までに合計111機が生産されたのみである。試作機は増加試作機も含め9機(8機の可能性あり)が製造され、これらは試製流星(B7A1)と呼ばれ、その後の量産型はエンジンを誉12型(1,825馬力)または誉21型(2,000馬力)に換装、流星改、または流星11型と呼ばれた(B7A2)。さらに試製流星改一(B7A3)と呼ばれるエンジンをハ42/11型に換装した性能向上型も計画されたが計画のみで終わった。

 

評価

 スペックとしてはエンジン出力、爆弾搭載量では米国艦上攻撃機には劣っていたものの、速度、航続力は上回っており、世界最高性能と言って良い機体であったが、誉エンジンの不調や油圧系統のトラブル泣かされ、稼働率は低かった。流星は実戦にも参加したが戦果は不明である。流星の実戦部隊が編成されたのが昭和20年3月であり、初の実戦が7月24日で、英国機動部隊に対するものであった。戦果は不明であるが、111機製造され、終戦時の残存機が58機と大きく消耗していた。戦闘で撃墜されたものは15機で、その他の消耗の理由は不明である。

 

生産数

 愛知飛行機で試作機1機、増加試作機8機、量産機82機、大村の第21航空廠で約20機の合計111機が製造された。終戦時には58機が残存している。

 

戦歴

 1945年3月に流星が制式採用されると同月流星を運用するための部隊第5飛行隊が編成、第一航空艦隊75空(のちの752空)に麾下に配属されることとなった。これが唯一の流星部隊で初の実戦は前述の通り7月24日、25日で英機動部隊である第37機動部隊に対し薄暮攻撃を実施するため流星12期が1733から1818の間に千葉県木更津基地を出撃するが、戦果は無く、夜戦型ヘルキャットの攻撃を受け4機が撃墜されている。8月9日にも12機が出撃、6機が未帰還、13日にも4機が出撃したが全機未帰還、最後の出撃は終戦の日である8月15日の午前中である。

 

まとめ

 

 流星は戦闘機、爆撃機、攻撃機の全てを合わせた万能機となる予定であったが、あまりにも計画が理想的に過ぎた。海軍の性能要求は、当時の日本の技術力を大幅に超えたものであり、その上登場時期も遅すぎた。機体設計は素晴らしかったが、他の戦争後期の日本機同様にエンジンの不調に泣かされた機体でもあった。しかし、工場の工作精度の低下や空襲が頻発したこの時期に至ってはどのような航空機であっても高性能を発揮することは出来なかっただろう。

 

 

 

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01_疾風
(画像はwikipediaより転載)

 

 四式戦闘機は1944年(皇紀2604年)に採用された重戦闘機である。試作名称はキ-84で通称は「疾風」連合軍コードネームは「フランク」である。当時芸術品とまで言われたハ-45エンジンを搭載した陸軍唯一の航空機であり、大東亜決戦機と呼ばれ、陸軍の期待を一身に背負った傑作機である。

 

四式戦闘機 疾風 〜概要〜

 

 

性能(一型甲)

全幅 9.92m
全長 11.24m
全高 3.38m
全備重量 3890kg
上昇力 5000mまで5分弱
最大速度 655km/h
エンジン出力 2000馬力
航続距離 2500km(2920km)(増槽装備時)
武装 20mm機関砲2門(弾数各150発)、12.7mm機関砲(弾数350発)


開発 小山悌 / 中島飛行機

 

背景から開発まで(ハ-45エンジン)

02_ハ45
(画像はwikipediaより転載)

 

 ハ-45エンジン(海軍名「誉」)は、中島飛行機が開発した2000馬力級エンジンで、ハ-25(海軍名「栄」)を基に開発したエンジンであった。1940年9月に試作指示、1941年3月に試作品が完成、1942年9月に海軍に「誉」エンジンとして制式採用された。同年12月より大量生産が行われた。

 ベースとなった栄は最高出力1150馬力の14気筒エンジンであったが、これを18気筒に増やした上で過給機の強化、エンジン回転数の増大、高オクタン燃料の採用、水メタノール噴射等を行った。さらに軽量・コンパクト化のためクランクケースを特殊鋼鋳造品にする等した結果、外径1180mm、重量830kgという驚異的な小型エンジンが完成した。

 同時に誉エンジンはあまりにも技術的に先端を追求した結果、構造は複雑精密になり、戦争後期の熟練工不足や物資の欠乏によって本来の能力を発揮することが出来なかった。あまりの精密さ故に芸術品と呼ばれた「奇跡」のエンジンは、同時に「悲劇」のエンジンでもあった。

 

開発

 キ-84開発計画が内示されたのは1941年12月であったが、太平洋戦争開戦後ということもあって1年以内に試作機が完成することを要求するという無茶ぶりであった。さすがに試作機の完成は無理であったが、何と、これに対して中島飛行機は設計主務者小山悌技師を中心に陸軍機担当のスタッフを総動員して1942年11月には設計を完了させた。内示からわずか11ヶ月であった。

 試作機は4ヶ月後の1943年3月に完成、4月に初飛行した。6月には2号機も完成する。8月には第一次増加試作機の内、3機も完成した。試作されたキ-84は性能試験中、最高速度631km/hを記録している。当初の計画では試作機が3機、増加試作機が5機の予定であったが、実際に製作された試作遺は2機で、増加試作機は合計125機(第一次83機、第二次42機)という膨大な数であった。これは短期間の内に審査を完了し、円滑な実用化と部隊装備を可能にし、工場側の生産を早めるためである。1944年3月に第一次増加試作機83機が完成、第二次増加試作機も4月までに40機が完成、6月で全ての増加試作機の生産を完了した。

 

キ-84試作機・増加試作機

 2機の試作機と初期の増加試作機は、方向舵下部が後方に突出した形になっており、エンジンの排気管は推力式集合排気管を装備していた。これらは後期型以降は量産型と同形に改められ、排気管も推力式単排気管に変更されている。推力式単排気管とは日本の後期の戦闘機等によく見られるエンジンと機体のつなぎ目にある排気口が複数後方に向かっているタイプのもので、この形式にするだけで速度が10〜20km/h速くなる。これはロケット効果であると言われているが、排気流による機体上面の整流効果が速力増大につながったとも言われている。

 

キ-84甲・乙・丙・丁型

 初期の量産型で武装は胴体内に一式12.7mm固定機関砲(ホ103)2門を装備、翼内に20mm固定機関砲(ホ5)を2門装備した型。弾数はホ103が各350発、ホ5が各150発である。因みにホ103は航空機に左右並べて搭載するため弾薬を左側から装填する甲型、右側から装填する乙型があった。キ-84の場合は左が甲型、右が乙型である。

 乙型は胴体砲、翼内砲ともに20mm機関砲(ホ5)を装備した機体である。この乙型には甲部胴体、水平安定板、翼端等を木製化したキ-84供兵隻改)と呼ばれる機体もあった。

丙型は胴体内に20mm機関砲(ホ5)2門、翼内に30mm機関砲(ホ105)を搭載した型で1門搭載型と2門搭載型があったがどちらも試作のみで終わった。

 丁型は夜戦型で操縦席後方に45度の角度で20mm機関砲(ホ5)を装着したもので1944年9月にに完成したが、結局2機が改造されたのみであった。

 

キ-106

 キ-84の主要部分を木製化したもので、1943年9月22日、立川飛行機に試作が内示、12月には正式に試作指示が出た。主に品川信次郎技師が設計を担当した。1944年9月に試作機が完成した。材料の変更に伴い機体構造は大きく変わった他、垂直尾翼、脚カバー等の形状が変更された。自重はキ-84に比べて約477kg、全備重量は260kg増加した。

 1944年10月初飛行。最大速度はキ-84を下回る580km/h、5000mまでの上昇時間は7分30秒とキ-84量産型に比べ2分30秒以上遅くなった。武装は試作機が胴体内に12.7mm砲、翼内に20mm砲を搭載していた(量産型では逆)。試作機が4機、量産機が6機生産された。内4機は北海道の54戦隊で運用された。戦後2機が米国に運ばれている。

 

キ-116

 キ-116はエンジンを信頼性が高く余裕のある設計であったハ-112兇亡港したもので1945年3月満洲飛行機に試作指示が出された。同年7月に試作機が完成した。同エンジンはハ-45に比べ190kgも軽かったため、重心位置の変更を行いプロペラも3翅に変更した。自重でキ-84よりも500kgの軽量化に成功し、全備重量も3250kgで翼面荷重も155kg/屬板磴抑えられたバランスの良い機体であった。ソ連の進攻によって機体、設計図共に関係者の手により処分された。

 

その他実験機

 キ-84サ号機は、キ-84の高高度性能実験機でエンジンのシリンダー内に水メタノールの代わりに酸素を噴射するようにした実験機である。高度9000mで速度が約50km/h向上したが実用化前に終戦となった。

 

設計・計画のみ

 キ-84靴惑啜ぅ拭璽咼鷁甬覺鑄佞のハ-45ルを装備する予定であったが計画のみに終わった。キ-84Rは二段三速過給器付きハ-45・44エンジンを搭載した高高度性能の向上を狙った型でプロペラも直径3.5mのものに変更される予定であったがこちらも計画のみで終わった。キ-84Nは1945年6月に開発が決定した性能向上型でキ-84Pはエンジンを2500馬力ハ-44・13型に換装、高高度迎撃機とする予定であった。キ-117はエンジンをハ-44・13型に換装、主翼を1.5屬砲靴臣羚眦拈鐺機となる予定であった。

 

生産数

 各型含めおよそ3500機が製造された。

 

配属部隊

 疾風が最初に装備された部隊は飛行第22戦隊で、1944年3月に編成された。飛行隊長は歴戦の岩橋譲三少佐で搭乗員には熟練者が多く在籍している。8月には錬成が完了したため大陸打通作戦の一環である湘桂作戦に参加するため中国大陸に進出、連日の空戦に活躍した。同じく1944年3月上旬には一足遅れで第1戦隊、第11戦隊が疾風への改編、4月28日には第51戦隊、第52戦隊、5月には第71戦隊、第72戦隊、第73戦隊が新たに編成されたが、70番台の戦隊に疾風が供給されたのは7月であった。

 1944年7月に入ると中国大陸に展開している第85戦隊も二式単戦から疾風に改変、9月より供給されている。他にも新たに第101戦隊、第102戦隊、第103戦隊、第104戦隊、第200戦隊が編成を開始、これらの部隊は10月から年末にかけて疾風を受領している。これら疾風装備の部隊は9月には比島に進出、10月には少数(10機)ではあるが台湾沖航空戦に参加、海軍攻撃機の護衛を務めたが、最も疾風が投入されたのは比島戦である。

 比島には疾風装備の戦隊の内、9月に51戦隊と52戦隊が最初に進出、10月には11戦隊、1戦隊、22戦隊、200戦隊が進出した。11月になるとさらに第21飛行団の71戦隊、72戦隊、73戦隊が進出するなど85戦隊と100番台の戦隊以外の全ての戦隊が参加しているが、1945年初頭には多くの戦隊が消耗し逐次比島を去っていった。1945年3月になると米軍は沖縄に上陸、九州に展開していた疾風装備の第100飛行団所属101戦隊、102戦隊、103戦隊が沖縄航空戦に参加している。

 内地では47戦隊、112戦隊、246戦隊、第1錬成飛行隊、常陸教導飛行師団、陸軍審査部等が疾風を装備、他にも台湾では29戦隊と24戦隊が疾風を受領、ビルマ仏印方面では50戦隊、中国大陸では9戦隊、25戦隊、前述の85戦隊、満洲方面では104戦隊が疾風を受領している。

 

まとめ

 

 四式戦闘機疾風は陸軍唯一のハ-45エンジン搭載機である。海軍が早い段階からハ-45(海軍名「誉」)エンジンに目を付けたのに対して陸軍は四式戦闘機が唯一の採用というのが面白い。稼働率の低さという問題はあったものの、武装、速度、空戦性能、防弾性能共に平均以上の能力で、第二次世界大戦の万能戦闘機の一つに数えらえている。最高速度は660km/hであるが、戦後米軍の試験では最高速度は687km/hに達したという。著名な海軍のパイロット坂井三郎は著書において最高の戦闘機ベスト3中3位にこの四式戦闘機を挙げている(1位はP51マスタング、2位は零戦)。傑作機中の傑作機である。

 

 

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