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金星

01_零戦52型
(零戦52型 画像はwikipediaより転載)

 

最強の零戦54型丙

 

 1940年に11型が制式採用されて以来、21型、32型、22型、52型、53型、62型、63型とアホみたいにバリエーション展開をしてきた零戦。すでに二番煎じというレベルではなく、柳の下のどじょうも3〜4匹は居たもののさすがに53型、62型くらいになるとかつての駿馬零戦もポンコツ感が増してきた。この最大の理由はエンジンで、零戦開発当時は小型で高出力であった栄エンジンも戦争後期の重武装、重装甲型にシフトしつつある戦闘機を引っ張るには力不足であった。特にこの問題が顕著だったのが62型で、急降下爆撃機型に各部が強化された零戦を飛ばすには非力に過ぎ、最高速度が52型に比べて20km/h以上低下するという事態になってしまった。こうなるともう栄エンジンの性能が限界であることは誰の目にも明らかであった。

 

そもそも金星が好きなの!

02_栄二一型
(栄21型 画像はwikipediaより転載)

 

 1944年11月、海軍は零戦の次期改良型に栄以外を使用することを許可した。これは、上記の理由も少しはあったのかもしれないが、最大の理由は、エンジンの生産関係の問題であったようだ。この時期、栄エンジン生産工場を中島飛行機から石川島へ変更したことにより栄の生産低下が予想されたからのようだ。しかし、これによって、とうとう零戦も新型エンジンを搭載することができるようになったのだった。

 実は零戦のエンジンは当初から栄エンジン一択であった訳ではない。零戦の試作時点で候補に挙がっていたエンジンは、三菱製の瑞星13型と金星46型の二つで、栄エンジンは計画段階では完成していなかった。そして、この二つのエンジンはそれぞれ特徴があり、瑞星は小型であるが非力、金星は大馬力であるが大型であった。設計主務者の堀越技師としては将来性を考えて出力の大きい金星46型を選びたかったが、戦闘機といえば小型の九六式艦戦サイズが当然と思っている搭乗員と海軍。九六戦に比べるとバカでかい零戦に、さらにデカいエンジンを積んでしまっては海軍に採用されないかもしれない。そう考えた末に堀越技師は妥協することにしたようだ。結局、金星は諦めて小型で非力な780馬力瑞星13型を採用、さらに量産機では新しく完成した栄12型エンジンに変更されたという経緯があった(堀越P99)。つまり設計主務者の堀越技師は当初から金星エンジンを搭載したかったのだ。

 

 

最強の零戦完成じゃー!

03_零戦52型丙
(零戦52型丙 画像はwikipediaより転載)

 

 この金星エンジン採用の要望はマリアナ沖海戦の直後1944年7月に52型丙の開発命令が出た時にも行われた。この時期になるともうすでに栄21型エンジンは性能の限界に達しており、さらに重武装、重装甲を要求された零戦52型丙を栄21型は余裕を持って飛ばすだけの力はなくなっていた。そこで三菱側は零戦のエンジンを栄から金星へと変更を要望した。しかし海軍は、エンジンの換装ともなると大幅に時間がかかるためという理由で却下したのだ。

 その却下から僅か4ヶ月後の1944年11月。海軍によりエンジンの換装も可能にした零戦の改造試作の指示が出された。この結果、三菱設計陣はエンジンを三菱製ハイパワーな金星62型に換装。さらに軽量化のため胴体内13mm機銃の廃止、胴体内燃料タンク以外は防弾版を廃止して自動消火装置に変更する等重量軽減が図られた。エンジンの変更に合わせてカウリングを再設計、プロペラも3翅3.15mのハミルトン定速プロペラに変更された。燃料タンクは胴体内140L1個、翼内215L、外翼内40Lが左右2個で合計650Lに150L増槽を左右翼下に設置可能であった。この燃料搭載量は21型520L、32型480L、22型580L、52型570L、52型、62型の500Lと比べて圧倒的に多く、全零戦中最高である。

 武装は、九九式2号20mm機銃4型2挺(携行弾数各125発)、三式13mm機銃2挺(携行弾数各240発)、性格の違う2種類の機銃を装備するという非合理さは改善されなかったものの、少なくとも52型丙よりは1挺減らして軽量化。爆弾は60kgまでは左右翼下に各1発、500kg、250kg爆弾は胴体下に搭載できるようになっている。これらの変更に伴い重量は軽量化を意識したにもかかわらず零戦中最高重量である3,155kgとなったが、1,560馬力を発揮する金星62型エンジンのおかげで最高速度は海軍資料では572km/h、三菱資料では563km/h、6,000mまでの上昇速度は、海軍資料では6分50秒、三菱資料では6分58秒、上昇限度は海軍資料で11,200m、三菱資料で10,780m、航続距離は全速30分プラス巡航2.5時間となっている。

 

最初から堀越技師の言う通りにしていれば。。。(ボソッ)

04_零戦52型甲
(零戦52型甲 画像はwikipediaより転載)

 

 最高速度では海軍資料でいえば零戦中最高速、三菱側の資料を基にしてもそれまで最速であった52型と同等であり、上昇力に関しては間違いなく全零戦中最高である。制式採用後には64型と呼ばれる予定であったこの最強の零戦54型丙は、1945年4月下旬に試作1号機が完成、その後2号機も完成したが、この試作機2機のみで量産されることはなかった。量産される前に終戦となってしまったからである。前述のように栄から金星への換装は十二試艦戦当時から要望されていたもので、実は、堀越技師が最も作りたかった零戦の改良型であったという(堀越P356)。

 海軍は航空機に対して過大な要求を行う傾向にあった。零戦のように成功した機体もあったが、万能を要求するあまりに「どっちつかず」の二式陸偵(後の月光)のような機体も生み出してしまった。「仮に」という話をしても仕方がないが、仮に海軍が堀越技師に全てを任せ最初から通して十二試艦戦のエンジンを金星46型にして、以降、金星のバージョンアップ毎に機体を改良していけば、実はこの零戦54型丙、もっと早くに量産、実戦投入が可能であったのだ。少なくとも技術的には可能であった。ホント残念。トホホ。。。

 

参考文献

  1. 秋本実『大いなる零戦の栄光と苦闘 日本軍用機航空戦全史 5巻』 グリーンアロー出版社 1995年
  2. 堀越二郎「零戦の諸問題への回答」『伝承零戦』1巻 光人社 1996年
  3. 堀越二郎「零戦主任設計者の回想(二)」『零戦よもやま物語』 光人社 1995年

 

 

 


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01_零式水上偵察機
(画像はwikipediaより転載)

 

 零式水上偵察機(零式三座水偵)とは、愛知時計電機(のちの愛知航空機)が開発した三座水上偵察機で、当時としては快速で安定性が良い傑作機で、日中戦争から太平洋戦争全般にわたって偵察任務だけでなく、船団護衛、哨戒、魚雷艇攻撃等に活躍した。

 

零式水上偵察機 〜概要〜

 

 

性能

全幅 14.50m
全長 11.49m
全高 4.70m
自重 2,524kg
最大速度 367km/h
上昇力 3,000mまで5分27秒
上昇限度 7,950m
エンジン出力 1,080馬力(金星43型)1基
航続距離 3,326km(14.9時間)
乗員 3名
武装 7.7mm機銃1挺(弾数582発。97発弾倉6個)
爆装 250kg爆弾1発または
   60kg爆弾4発または
設計・開発 松尾喜四郎 / 愛知航空機

 

開発

02_零式水上偵察機
(画像はwikipediaより転載)

 

 1937年初頭、海軍は中島飛行機に対しては十二試二座水偵、愛知時計電機(のちの愛知航空機)と川西航空機に対しては十二試二座水偵と十二試三座水偵の2機種の開発を命じた。この指示を受けた愛知は当時、十一試艦爆(のちの九九式艦爆)、十一試特種偵察機(のちの九八式水上偵察機)を開発中であり、さらに2機種の水上機の開発に力を割く余裕はなかった。

 このため二座水偵の開発を先行、その成果を三座水偵に反映させるという方法で対応した。設計主務者は松尾喜四郎技師で開発を開始した。設計は順調に進んだものの開発中の航空機が多数あったため艤装関係の設計や試作機の製作が遅々として進まなかったため期日に間に合わず失格となってしまった。

 しかし愛知の上層部は研究資料とするために開発の継続を指示、1939年1月1日に試作1号機が完成、4月には初飛行に成功した。飛行試験では小さな問題は発見されたものの大きな問題はなく、最高速度も要求値に達しており安定した素直な機体であった。

 競合していた川西航空機の試作機は期日には間に合ったものの全体的に性能要求には達しておらず、さらにはテスト中に事故が続いたため審査は中止となっていた。このため海軍は愛知の試作機に注目、1939年7月、空技廠から担当者を派遣してテストを行った。その結果、愛知の試作機は直ちに海軍に領収された。

 海軍での試験でも好成績を発揮、12月には制式採用が内定、1940年12月17日、零式水上偵察機として制式採用された。生産は制式採用前から始まっており、1940年9月30日には量産一号機が完成している。因みに生産は愛知では上記の理由で生産能力が限界を超えていたため、広海軍工廠、九州飛行機で主に生産が行われた。

 機体は全金属製セミモノコック構造で主翼は金属製で一部が木製・羽布張り、格納時は主翼の中程から折り畳めるようになっていた。乗員は操縦員、偵察員、電信員の3名で偵察員は爆撃手も兼ねている。風防は完全密閉式である。

 エンジンは三菱製金星43型(1,080馬力)でプロペラは直径3.1m3翅定速プロペラであった。武装は九二式7.7mm旋回機関銃で97発入りドラムマガジンを6個搭載していた。爆撃兵装は60kg爆弾4発、または250kg爆弾1発で60kg爆弾の内2発は翼下、2発は胴体内に搭載することが可能であった。

 

二号

 初期の生産型と大きな変更点はないが、フロートの支持方式が張線から支柱に変更された他、初期生産型ではスピナ無しの機体が多かったが、スピナが標準装備となった。後期生産型からは排気管が推力式単排気管に変更された。

 

その他バリエーション

 11甲型は、1944年11月に制式採用された三式空六号無線電信機4型(レーダー)を装備した機体で、同じく1944年11月に制式採用された11乙型は、磁気探知機装備型である。他には、1944年3月に制式採用された複操縦式の零式練習用水上偵察機、魚雷艇攻撃用に偵察席に20mm機銃1挺を搭載した魚雷艇攻撃機型、戦争末期に魚雷を搭載できるように改造された雷撃機型があった。

 

生産数

 愛知時計電機で1938年から1942年までに133機、1942年から1945年までに九州飛行機で1,200機、広海軍工廠で90機が生産された。合計1,423機である。終戦時には約200機が残存していた。

 

まとめ

 

 零式水上偵察機は、戦艦や巡洋艦にも搭載された他、水上機母艦や基地航空隊にも配属された。有名なR方面部隊にも零式三座水偵は配備されていた。四方を海に囲まれた日本にとって水上機の必要性は高く、日本海軍は他の海軍とは比較にならない程水上機の開発に熱心であった。このため多くの名機が生まれた。特に初期のソロモン方面での戦闘では、滑走路が不要な水上機は重宝されたが、艦上機、陸上機には性能面では太刀打ちできず多くの損害を出した。

 

 

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01_九九式艦爆
(画像はwikipediaより転載)

 

 九九式艦上爆撃機とは、日本海軍で初めて全金属製単葉の艦上爆撃機で開発時は世界最高水準の機体であった。しかし太平洋戦争開戦後は旧式化が目立つようになり、さらには防弾性能が皆無であったため搭乗員からは「九九式棺桶」「九九式棺箱」というあだ名まで付けられていた。

 

九九式艦上爆撃機 〜概要〜

 

 

性能(22型)

全幅 14.36m
全長 10,23m
全高 3.35m
自重 2,750kg
最大速度 428km/h(高度5,650m)
上昇力 3,000mまで5分48秒
上昇限度 10,500m
エンジン出力 1,300馬力(金星54型)
航続距離 1,050km
武装 7.7mm機銃2挺、7.7mm旋回機銃1挺
爆装 250kg爆弾1発または
   60kg爆弾4発
設計・開発 五明得一郎 / 愛知時計電機

 

開発

03_九九式艦爆
(画像はwikipediaより転載)

 

 日本海軍最後の複葉艦爆である九六式艦爆が完成に近づいた1936年、海軍は十一試艦上爆撃機の開発を愛知時計電機(1943年愛知航空機に社名変更)、中島飛行機、三菱重工の3社に指示する。三菱はのちに辞退、中島は山本良造技師を設計主務者として開発を開始、愛知は五明得一郎技師を設計主務者として開発を開始した。補佐として後に艦爆流星、特殊攻撃機晴嵐等を開発した尾崎紀男技師、森重盛技師がついた。

 設計は1936年11月から始まり、1937年12月25日に試作1号機が完成、1938年1月6日初飛行に成功した。この試作1号機は、エンジンに出力の低い光1型(730馬力)を搭載した機体であったが、2号機以降は強力な金星3型(840馬力)に換装、主翼の設計も変更されより大きくなった。1939年3月からは増加試作機の製作を開始する。中島も1938年3月には試作機を完成、性能試験が行われるが、12月には愛知の試作機が九九式艦上爆撃機(D3A1)として制式採用された。

 性能は、最高速度が381km/h(高度2,320m)、上昇力が高度3,000mまで6分27秒、実用上昇限度が8,070m、航続距離が1,473kmと大幅に向上した。機体は全金属製単葉低翼で、主翼は製作に手間がかかるものの空力的には理想的な楕円形を採用、空母搭載を考慮して翼端部は折り畳めるようになっていた。尚、当初、翼端部は下方に折り畳んだが途中からは上方に折り畳むように変更された。

 胴体は外板と縦通材で強度を確保するセミモノコック構造で、特に急降下爆撃後の引き起こしの際、機体には大きな荷重がかかるため十分な強度が確保された。脚は引込式も検討されたが、主翼の強度の点で不利になることや急降下時に脚自体が抵抗板の役割を果たすために固定脚とされた。

 エンジンは三菱製の金星3型(840馬力。陸軍名「ハ112」)エンジンで同クラスの傑作エンジン栄(1,000馬力。陸軍名「ハ25」)に比べやや大型ではあったが信頼性は高く将来的には拡張性の高さという点では栄よりも上であった。零戦、隼、九七式艦攻等は栄を採用しているが、零戦は最終型の54型では金星に変更されている。プロペラは直径3.1mの定速ハミルトンプロペラであった。

 武装は機首に7.7mm機銃2挺(弾数各500発)、後席に7.7mm旋回機銃1挺、爆弾は250kg爆弾1発、若しくは60kg爆弾2発の搭載が可能であった。

 

22型

02_九九式艦爆
(画像はwikipediaより転載)

 

 1942年8月にエンジンを金星54型(1,300馬力)に換装、機体各部に改修をおこなった12型が完成、さらに改良が加えられたのち1943年1月には九九式艦上爆撃機22型として制式採用された。エンジン以外にも水平尾翼、背鰭、風防、カウリングが再設計され燃料タンクも増設された。翼下の爆弾懸吊装置も2個増設され、60kg爆弾4発まで懸吊可能となった他、射爆照準器も九九式射爆照準器に変更されている。生産は1942年末から行われている。

 性能は、最大速度が428km/h(高度5,650m)に増加(11型は381km/h)、高度3,000mまでの上昇時間が5分48秒(同6分27秒)に短縮され、実用上昇限度は10,500m(同8,070m)に向上した。但し、航続距離は1,050km(同1,473km)と大幅に減少している。

 生産は制式採用前の1942年末から始まり、1944年まで生産が行われた。同時に昭和飛行機でも1944年から生産され、合計220機が製造されている。この昭和飛行機製の機体はエンジンが推力式単排気管に改良されていた。この22型を改良した練習機型も製作されている。これは仮称九九式練習用爆撃機12型(D3A2-K)と呼ばれる。

 

木製九九式艦爆「明星」

 太平洋戦争開戦後、資材不足のため九九式艦爆の木製化が行われた。計画は1943年から始まり、1945年1月31日には試作1号機の初飛行が行われた。試作機7機が製造されたのみ。

 

生産数

 11型は試作機を含め476機が生産された。22型は愛知で816機、昭和飛行機で220機、明星7機の合計1,519機(1,486機とも)生産された。終戦時には135機が残存している。現在では1968年にバラレ島から回収された機体が修復され、飛行可能状態で米国で保存されている。

 

まとめ

 

 九九式艦爆は開戦初日から海軍の中心となって活躍し続けた。しかし防弾装備が皆無であったため一回の戦闘での消耗は激しく、珊瑚海海戦では33機中9機と約1/3を失った。さらに第二次ソロモン海戦では出撃27機中、23機が撃墜され、南太平洋海戦では出撃57機中40機が撃墜されている。搭乗員の生還率も低く、日本の場合は撃墜=死であることが多かった。このため戦争中盤には日本軍の攻撃機の搭乗員の練度は大幅に低下していく。

 

 

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