震电式战斗机(震电,しんでん),机体编号为“J7W1”。是
第二次世界大战末期
日本帝国海军研发的单座拦截机。目的是拦截高空的“
B-29轰炸机”
轰炸机。在1945年(昭和20年)6月完成了第一架
原型机,随即在测试时出现多起意外长期待飞,1945年8月首次试飞,八月中
日本投降,故未参战。
发展沿革
研制背景
1942年到1943年间,日本海军航空技术厂(“空技厂”)飞行机部的鹤野正敬大尉试图摆脱过去传统并且为了能大幅度提高性能开始勾画了一种前翼式鸭翼战斗机。一般的设计都喜欢把
发动机,
螺旋桨和武器装备都集中放在飞机机身的前面,从而使得飞机的尾部显的相对空旷。新型的战斗机废除了过去的水平
尾翼,而把其挪到了主翼的前面。武器被留在了前方,但是发动机和螺旋桨都被设计在了飞机的后部。这样子的布局从某种程度上尽量利用了全部的空间,同时也尽量缩小了同等装备机体的体积。另外一个考虑也为了减少前方的空气阻力从而为了达到过去普通设计所达不到的速度优势。
1943年8月,震电的模型首次在
风洞中进行了测试。1944年1月末,作为样式机的小型滑翔机“MXY6”完成了从一千米高空的滑翔测试,至此完成了初步基础研究任务。此时的
日本海军也大致预测到了
美国轰炸机群将不断来袭击日本本土的事实,同年2月开始了制作震电试作机的计划,并且把开发任务同时委托给了刚刚完成陆上反潜巡逻机Q1W“东海”研究的九州飞行机公司。
建造沿革
1944年5月,为了拦截B-29重型轰炸机,日本海军正式下令了“十八试局地战斗机震电”试作机开发计划。海军当初要求震电的图纸在四月份就完成,然后在1944年末就进行试飞。为了达到月产三百架产品的目标,九州飞行机一度计划在
鹿儿岛县周围的
奄美大岛,
种子岛和
熊本县召集超过五万名工人,不少位女学生来工作。因为当时金属的稀缺,还考虑了将来利用铁来作为主要制作材料。1944年6月16日,
日本本土
北九州市的
八幡市迎来了首次
B-29轰炸机的袭击,设计小组在当地观察了对方飞机的特征。1944年11月,九州飞行机厂聚集了多名技术人员用了半年时间就完成了通常一年半的作业,构制了将近六千张设计图纸。同月,一名在访的德国亨舍尔公司的技师对原来的图纸作了几点量产化的改进。原本为震电所预订的ハ43-42发动机(2130hp)的
三菱重工名古屋市工厂因为当时的“东南海地震”使得工厂基地严重被毁,从而大幅度耽误了开发过程。1945年(昭和20年)3月,
福冈县的大刀洗机场被袭,九州公司连夜把飞机零部件转移到了同县的
筑紫野市。
1945年6月,刚刚完成的试作一号机被搬运到了席田
机场(
福冈机场)。次月正式完工,鹤野正敬
大尉亲自参加了初步滑行测试,当他过力拉起机头的时候,后部的
螺旋桨则碰到了地面使得叶面发生了扭曲。随后测试团队借用了试作二号机的螺旋桨,并且在位于后部主翼的下面安装了九州K11W“白菊”练习机的车轮以防再次触地。1945年8月3日,震电成功完成了首次试飞。在同月6日和8日继续了飞行测验,完美达到设计指标。(全速达到了二战时期
末日飞机从未有过的不到750km/h的高速度)
技术特点
布局
震电采用的是前置鸭翼布局。这种布局使得该机具有当时前所未有的机动性能。正常布局的飞机是将水平安定面布置于机体后方,这样当飞机出现了不平行于运动方向的俯仰姿态时,后步的水平
尾翼就会给机体一个相反的
力矩,使得飞机恢复状态。而前置鸭翼布局则恰好相反,机身稍有俯仰就会产生一个更大力矩来加剧机身俯仰,这样飞机的俯仰会愈来愈厉害。同时飞机也获得了优异的机动特性。
主翼
主翼前缘有20度的后
掠角,采用的是对程
翼型(LB翼型)。这赋予了“震电”750千米/小时的高速。由于飞机机动性过强,所以需要承受更大的过载(6g),主翼结构采用ESD特殊机械加工品,但这种结构生产工艺复杂,不利于将来的大量生产。
火力
在机身首部装备的是4门全长2米多的十七式30毫米固定机炮一型乙(重量280
千克)。这种
航空机炮采用的30毫米炮弹长210毫米,其中装药长度122毫米。每门航跑备弹60发。为了各炮射击时不被彼此的炮口气浪干扰降低射击精度,机炮布置采用的是不对称布局,右侧两门稍靠后。
此外,前部还装有训练用7.9毫米
机关枪两挺,此外还有
照相机一门。主翼下还有炸弹架4个,可以吊挂4个60千克或30千克炸弹。
防护
弹舱正面的8号
肋板是厚16毫米的防弹钢板,而操纵者前方则是厚达70毫米的防弹玻璃,燃油系统配有自动灭火器,并有22毫米厚的装甲板保护。
起落架
本来起落架并不重要,但“震电”的起落架却十分有趣:前起落架与海军的实验陆基景云式侦察机共用,主起落架则与舰载彩云式侦察机一样,而垂直安定面下的防撞辅助起落架则干脆把教练机“白菊”的尾轮拆下来顶替。这种七拼八凑的起落架系统存在很多技术隐患:例如起落架油压系统经常出故障,前后起落架间距过近不仅对机体强度不利,而且在地面移动时方向稳定性不好。可以说“震电”在地面上也是不稳定的(根本稳定不了),“地面机动性”也十分惊人,滑跑时常常偏离方向。甚至鹤野本人在亲自进行滑跑实验时也发生了前起落架折断的事故。
发动机
震电采用的是
三菱重工的“哈”43-42型发动机,采用空冷式二重星型18缸推进型式,900毫米延长轴,输出功率2130马力。但在
美国军队的数次空袭中,
三菱4G发动机厂房遭到严重毁坏,所以只能将匆匆赶制好的发动机给1号机送去。震电试制前后先后采用过多种发动机:开始计划用“哈”43-41型(“闪电”所用的MK9D改),后来1-2号机用的是“哈”43-42型,3-8号机用的是43-43型。
螺旋桨采用的是直径3.4米的
住友VDM6叶变距桨叶(4号机采用的是4叶桨)。由于后置螺旋桨对飞行员跳伞十分危险,因此桨叶根部藏有炸药,飞行员跳伞时先要把炸掉叶片防止伤害到飞行员。
燃料
机身400升、两翼各200升、共计800升燃料箱。如此少的燃料使得该机续航能力同样“惊人”:巡航速度(3000米高度)为444千米/小时时只能飞行2小时,而以极速(高度8700米)750千米/小时飞行则只能飞半个小时。
不过震电有它独特的地方:有几型试制机垂直安定面下装由火箭助推
发动机,但不是在起飞时用的,而是在高空
推力不足的情况下用的,(8700米1660马力)能提供13分30秒的推力加速度,将飞机带入12000米高空。但若在发动机全推力下使用,真不知此型飞机能达到多么惊人的高速!
震电改
震电的喷气式化战斗机后来在不少
日本游戏和空战小说里出现。不少人把这种改良机称为了“震电改”(
歼-7W2),但是实际上这种意图从未被记录过。震电喷气式化构想只在当时九州飞行机设计部第一设计课副科长清原邦武在一份寄给航空杂志(《航空情报》(1955年2月号))的稿子里曾经写到。当时负责震电动力班的主任西村三男也曾说到“没有对其进行任何具体研究”。清原邦武所提到的石川岛ネ-130发动机在终战来临时也未成功进行任何全力测试。就算在其前身的ネ-20也未能解决引擎
过热使得涡轮膨胀的问题,使得大部分试作
发动机只有四小时的寿命(大大低于了最初设计的十五个小时)。战争末期的
日本缺少大部分稀有金属(如和铬),这也是当时
喷气式战斗机开发(如同为海军的“
橘花攻击机”)的一大难以逾越的壁。就算试作发动机能够为震电提供动力,但是规模化的量产仍然是不太现实的构想。
武装:4门30mm
航空机炮(每门备弹60发),2门7.9mm训练枪,1门照相枪,4枚30~60kg炸弹。
性能数据
震电
机长:9.76m
机高:3.55m
翼面积:20.50平方米
空重:3525kg
正常重量:4950kg
最大重量:5272kg
起飞距离:560m
降落距离:580m
最大速度:750km/h(高度8700m)
巡航速度:425km/h
升限:12000m
航程:1000~2000km
发动机:一台
三菱集团ハ43-42(MK9D)18缸星形
风冷发动机(起飞出力2130hp)
乘员数:1人
生产数量:2架
震电改
机长:9.76m
机高:3.55m
翼面积:20.50平方米
空重:未知
正常重量:未知
起飞距离:未知
降落距离:未知
最大速度:未知
巡航速度:未知
升限:未知
航程:未知
发动机:未知
武装:五式三十固定机(30mm)4挺,每挺备弹60发
乘员数:1人
生产数量:未知
总体评价
震电战斗机是为截击
B-29轰炸机而紧急研制的高空战斗机。采用鸭式布局,
推力式
螺旋桨驱动,飞行速度极快,可以迅速爬高到12000米高度,火力与装甲都非常强大,能够轻易的击落
美国军队B-29轰炸机,横冲直撞的震电可以对当时没有护航战斗机的美军B-29轰炸机编队构成威胁。这种飞机机身两侧开有吸气式进气道,飞的速度越快,
发动机进气效率越高,所以无需增压涡轮也能使发动机在高空获得足够的进气,也合适安装喷气式发动机。但研制太晚,加上东海地震对震电使用的三菱新式发动机的生产遭到严重破坏,推迟了震电的生产,所以震电计划是1946年才大量装备部队,但战争1945年8月就结束了,不然大量震电服役,
美国军队的
B-29轰炸机很可能遭到灾难性的损失。截至战争结束,生产出来的震电只有2架,其中只有1架交付部队,战争结束时正在训练中,另1架则在一次试飞结束着陆时因接地
仰角过大,
螺旋桨击中跑道破损,战争结束时还在修理中,所以震电并未对美军B-29实施打击。总之,震电是一种对B-29极具威胁的高空战斗机。
另外,该战斗机采用的是鸭翼布局。根据
第二次世界大战时美军相似气动布局的XP-55战机的试飞情况来看,XP-55有方稳定性不好,低速机动能力差,易
失速等毛病,只有水平飞行能力还能勉强。
日本动画大师
押井守的《
空中杀手》中的飞机也有震电的影子,由此可见日本人的震电情节以及当时对它寄意的厚望。除了
美国和
日本之外,
德国的亨舍尔公司也曾研制过一种与XP-55和震电布局极为相似的HsP.75重型战斗机,尺寸比这两者大一圈,采用两台
发动机同轴反向对转驱动,速度也更快,但是由于后来战局恶化导致项目下马,所以未能对战争产生影响。