三式戦闘機
キ61 三式戦闘機 「飛燕」
三式戦闘機（さんしきせんとうき）は第二次世界大戦時の大日本帝国陸軍の戦闘機。キ番号（試作名称）はキ61。愛称は飛燕（ひえん）。呼称・略称は三式戦、ロクイチ[1]など。連合軍におけるコードネームはTony（トニー）。開発・製造は川崎航空機。設計主務者は土井武夫。
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[編集] 概要
太平洋戦争（大東亜戦争）に実戦投入された日本軍戦闘機の中では唯一の液冷エンジン（水冷エンジン）機として、当時の同盟国であったドイツのダイムラー・ベンツ DB 601（メッサーシュミット Bf 109Eが搭載）のライセンス生産品であるハ40を搭載した。空冷エンジンが主力であった日本軍機の中では特に突出したスリムなデザインであり、その搭載エンジンから「和製メッサー」とも呼ばれたが、エンジンとのちに本機が装備するMG 151/20機関砲（マウザー砲）以外はBf 109とは全くの別設計であり、独自の機体設計はもちろん、左右一体型の主翼と胴体の接合法、ラジエーター配置、主脚構造などが大きく異なり、むしろ内部構造的には共通点が少ない。
1941年（昭和16年）12月に初飛行したキ61試作機は、最高速度は591km/hを記録、総合評価で優秀と判定されただちに制式採用が決定した。しかし、先行して試作され不採用となったキ60でもそうであったように、複雑かつ高性能な液冷エンジンに対する日本の整備員の不慣れから整備は難しいものであった。これは同じくDB 601のライセンス生産品であるアツタを採用していた海軍の彗星でもそうであったが、ハ40系のエンジンは量産開始後に陸軍からニッケルを使用資材から外す決定が下されたため[2]部品強度がさらに落ちてしまった（排気タービン用にニッケルを確保するための措置）[3]。そのため本機の制式化にはなお紆余曲折が予想された。
[編集] 愛称・呼称
制式名称である三式戦闘機という呼称は皇紀2603年（1943年（昭和18年））に制式採用されたことに由来する。連合軍のコードネームのTony（トニー）は、アメリカではイタリア系移民の典型的な名前とされ、当初、本機をイタリア空軍のマッキ MC.202のコピー機と誤認したことと、三=Three（スリー）の頭文字に因んで名づけられた。
愛称の飛燕はアスペクト比の大きい主翼と液冷エンジンゆえのスリムな容姿に因む。1945年1月以降、三式戦装備の本土防空飛行部隊の活躍を報じる新聞記事で使われはじめた。
[編集] 総生産機数
総生産機数は各型合わせて3,159機であるが、うち275機の機体が五式戦闘機（キ100）に転用されたため、実数は2,884機であった。
[編集] 現存機
本機の現存機としては知覧特攻平和会館にて屋内展示されている二型（キ61-II改）が存在する。この機体は当時は陸軍航空審査部所属であり、終戦直後にアメリカ軍に接収され、のちに日本航空協会に譲渡返還されたものである。同機は戦後に大規模な修復を受けているものの、現在良好な状態で保存されている三式戦闘機としては世界で唯一である。 また、オーストリア南部のワンガラッタ市の航空機復元会社に、川崎重工業の現役及びOB社員によるボランティア・グループが協力して飛行可能なように復元中のI型がある。[4]。
[編集] 技術的特徴
設計コンセプトは、「航空兵器研究方針」における重戦・軽戦のカテゴリにこだわらない万能戦闘機で、「中戦（中戦闘機）」とも呼ばれた。[5]。旋回性能を良くするには旋回半径を小さくするより旋回率を高めたほうが効果的である[6]という思想の下に、翼面荷重ではなく翼幅荷重を低くする設計に努め、高アスペクト比の主翼を採用した独特のスマートな容姿となった[7][8]。また、液冷エンジンを搭載したおかげで、機体表面の空力が向上し、胴体断面が縦長になったこともあって、3舵のバランスに優れた設計となった。
機体の分割を減らして、生産性の向上とともに強度と軽量化の両立を図ったのも特長で、主翼は左右一体、その上に載った胴体もエンジン架から尾翼直前まで一体構造となっている。[9]そのためにエンジン周りの整備性が犠牲となっている。
アメリカ軍が戦後に接収した機体をテスト運用したところ、運動性に関しては低速旋回性能はいいが、高速で舵が重いという、他の日本機と同様の評価がなされている。川崎はより高速で旋回できたほうが強い戦闘機になると判断し、そのため旋回率を高めるべく設計したのだが、アメリカ機との比較では必ずしも目的は達成できていなかったことになる[10]。むしろ旋回半径が小さいという連合軍機に対する長所をそぐ事になり、アメリカ軍戦闘機との対戦では相性を悪くする結果となった。また機体重量に比べ、ハ40ではやや非力なため、水平加速や上昇力が低くこの面でも相性を悪くした[11]。
ハ40は、DB 601をコピーする際、戦略物資の使用制限のため、陸軍からの指示もあってクランクシャフトの材料からニッケルを外さざるを得ず、強度不足からよく折損事故を起こした。ドイツから工作機械の導入ができず、クランクシャフトは本来型鍛造で作るべきものを切削加工で作ったものも相当数あり、これも原因と考えられる。工作精度もオリジナルに比べれば許容公差で1～2桁ほど妥協しており、ベアリングの破損など部品の不良に起因する故障も多発した。
エンジンと共に本機のもう一つの欠陥になったのがラジエーターで、胴体下に冷却液のラジエーターとオイルクーラーが同居しているため、離陸時の風量調整操作が難しく、よくオーバーヒートを起こした。また、オイル配管をエンジンから遠い機体下面まで取り回したせいで、しばしば配管の各所からオイル漏れが生じることとなった[12]。
飛行第244戦隊で三式戦に搭乗した竹田五郎大尉（陸士第55期、後年の統合幕僚会議議長）は、当機の欠点を「離陸の時に前が見えない事と上昇速度が遅い事」と指摘した。一方でハ40については、「オイル漏れとか、故障が多いとか評判は悪かったが自分の乗機についての不都合は感じなかった」と証言している[13]。
[編集] 実戦
太平洋戦争開戦当時に陸軍が装備していた戦闘機は九七式戦闘機（キ27）が大半であり、一式戦闘機「隼」（キ43）で編成できた飛行部隊はわずか2個飛行戦隊、二式単座戦闘機「鍾馗」（キ44）は1個独立飛行中隊であった。南方作戦においては少数の一式戦が各戦線に投入されその高性能と操縦者の錬度の高さで想定以上に健闘、各地の航空撃滅戦において制空権の奪取に成功し、1942年（昭和17年）中半以降は従来の九七戦に替わり一式戦が陸軍主力戦闘機となった。しかしながら連合軍の大反抗によりさらなる後継戦闘機の登場が急務となっていた当時、大きな期待を担った本機は同1942年に量産を開始し、飛行第68戦隊と飛行第78戦隊の2個飛行戦隊を編成し当時の激戦地であるニューギニア戦線に送られることとなった。しかし同戦隊では錬成時間が短く操縦者らは完全に本機に慣れることができず、先陣として空路ニューギニアへ飛び立った編隊は、些細な行き違いにより先導機である一〇〇式司令部偵察機「新司偵」（キ46）との合流失敗という致命的な事故に、エンジン故障や航法ミスなどが重なったため前線到着前に3割以上の機体を喪失してしまった。
次いで船舶輸送した機材もニューギニアに到着し、定数の上では陣容を整えたものの、エンジンや冷却系統にはトラブルが付きまとい稼働率は低かった。初陣は1943年（昭和18年）7月、同地において第68、78戦隊による邀撃戦と艦船護衛であったが、機材の消耗が進み8月には両戦隊合わせて稼動数6機にまで減少した。戦隊はその後も戦力の回復を図りつつ戦闘を続けた。中でも第68戦隊は、同年8月に戦隊長に着任した陸軍航空審査部飛行実験部出身のベテランのテスト・パイロットである木村清少佐（同地で戦死、中佐に特進）のもと、一式戦搭乗の南郷茂男少佐を抑えてニューギニア戦線トップ・エースとなった竹内正吾大尉（同地で戦死、少佐へ特進）、ノモンハン事件の英雄であり叩き上げである垂井光義中尉（戦隊壊滅後に同地の地上戦で戦死、大尉に特進）、梶並進軍曹（生存、戦隊壊滅前に異動）といった三式戦乗りのエース・パイロットを輩出している。現地の三式戦と操縦者は、当時既に帝国陸軍では広く用いられていたロッテ戦法・シュヴァルム戦法による編隊空戦を第一に、一撃離脱戦法や格闘戦を行い、また時にはマウザー砲を駆使しアメリカ陸軍航空軍のP-40・P-38・P-47・B-24・B-25を相手に勇戦敢闘するものの、1944年（昭和19年）3月頃には戦力回復は絶望的な状況となり、同年7月にはアメリカ軍の徹底的な攻撃により両戦隊とも壊滅、解隊した。
フィリピン防衛戦のルソン島の戦いでは、第17、18、19戦隊が対艦攻撃に参加したが、操縦者・整備員とも未熟で結果は芳しいものではなかった[14]。
その後も改良を重ねつつ各地に展開した本機であったが、外地の最前線では補給が困難なこともあり、相変わらず液冷エンジンの不調に悩まされ稼働率は低いままであった。
日本本土防空戦では、本機による飛行第18、55、56、244戦隊が敵機の迎撃にあたった。本機は四式戦闘機「疾風」（キ84）などには及ばないものの、当時の日本軍戦闘機の中では優れた速度性能を持ち[15]、また液冷エンジンを採用しているため高高度での性能低下が小さかった[16]。本機は、武装の全部、もしくは一部と防弾装備の装甲板（防楯鋼板）を取り外して軽量化する事で、高度8,000m以上の高空を飛行するB-29に対して、二式複座戦闘機「屠龍」や二式単戦と共に迎撃戦が可能な数少ない機体[17]として、一定の戦果を収めた。特に、東京の調布飛行場を本拠とした帝都防空戦闘隊の飛行第244戦隊が、ときには体当たり戦術を併用してB-29を相当数撃墜したことで、本機に対する評価が戦後かなり高くなった傾向がある。艦船に対する一般的な特攻と違って、空対空特攻の場合、操縦者には落下傘降下で脱出して生還する事が求められた。しかしながら運動性の悪化する高空にあって、艦船と比べれば小型かつ相対速度が大きなB-29に体当たりする事はかなり困難であった。空対空特別攻撃の効果の程は疑問視されるが、前述の244戦隊では戦隊長・小林照彦少佐自ら体当りによる撃墜、かつ生還に成功している。また、体当たりではなく、機関砲による通常攻撃でB-29を撃墜した例も少なくない[18]。
対戦闘機戦においても有利な条件であれば、時に少数機で倍以上のF6Fと渡り合って撃退、または台湾沖航空戦時に多数のF6Fに対し田形竹尾准尉を編隊長とする2機で徹底した一撃離脱を繰り返し、1機不時着のみで勝ち越したという事例もある[19]。
その後、稼働率の低下・エンジンの製作遅延に対し、急場しのぎと言える手法であったが、空冷エンジンハ112-IIに換装した五式戦闘機（キ100）が優秀な性能を発揮している。液冷から空冷にエンジンを換装してもバランスを崩さず（むしろバラストが不要になり向上している）高性能を発揮した事は本機の設計の優秀さを示すものである。そのため、当初から液冷エンジンにこだわらずハ102・ハ112系列の空冷エンジンを搭載していれば、さらなる活躍もできたとする意見も存在する[20]。ただしあくまで本機は液冷エンジン搭載を前提にした設計であり、空冷エンジンは一〇〇式司偵の機体生産遅延によりたまたま発生した余剰である。その余剰エンジンに換装しての性能向上は、設計者ですら想定外の結果であった[21][22]。
[編集] 派生型
- 一型甲（キ61-I 甲）
- 最初の量産型で、12.7mm機関砲（ホ103 一式十二・七粍固定機関砲）が不足していたため、機首に12.7mm機関砲2門と翼内に7.7mm機関銃（八九式固定機関銃） 2挺を装備。 生産途中で防漏タンクの仕様を変更している。
- 一型乙（キ61-I 乙）
- 一型甲の翼内銃を12.7mm機関砲に換装、計4門に強化した型。当初計画ではこの砲装備が正規状態。防弾鋼板の追加、胴体内タンク廃止、翼内タンクの防弾等が生産開始後に行われているため燃料タンク総容量が変化している。また、胴体内タンク廃止に関しては一型乙初期型や一型甲にも適用されたと言われている。
- 一型丙（キ61-I 丙）
- 翼内銃砲をドイツから輸入したマウザー砲（マウザーは一時期日本ではモーゼルと呼ばれていたメーカー）（MG151/20）に換装し、20mm機関砲2門と12.7mm機関砲2門の重武装にした型。主翼から砲身が飛び出しているのが外見の特徴。 重量増加により運動性は低下したものの、火力・発射速度・弾道性能・命中率の向上により 操縦者の評判はすこぶる良好で、B-24など大型爆撃機に対しても有効だった。
- マウザー砲装備の新品補充機として送られた物と、現地換装した物が存在する。
- 一型丁（キ61-I 丁）
- 輸入マウザー砲を消費した後も20mm機関砲の搭載が望まれたため、ホ103の拡大版である国産20mm機関砲（ホ5 二式二十粍固定機関砲）を装備し、20mm機関砲2門・12.7mm機関砲2門とした型。ホ5は機首に搭載することとなり、それに伴い機首の延長、榴弾の信管過敏による暴発対策で機首上面外板を厚いものに変更、これにより機体重心が前進したため後部にバラストを搭載している。翼内から機首への大口径機関砲搭載位置の変更は、命中率向上と重量物の機体重心近くへの移設による旋回性能向上につながるものだが、実際は改造による重量増加により飛行性能全般が低下している。また胴体内タンクが復活、第1肋材から第2肋材間で胴体が200mm延長されている。自重が250から300kg程度増加し最大速度が約30km/h程度低下、特に運動性と上昇力が低下した。 三式戦各型中最多生産型。
- 本型は機体に大改修を加えているため当初「三式戦闘機一型改（キ61-I 改）」と称されたが、のちに「三式戦闘機一型丁（キ61-I 丁）」となった。
- そもそも一型丁は二型（キ61 - II / II 改）の開発遅延を補うための暫定措置として開発されたものであり、本来であれば中つなぎ以上のものではなかったとされる。
- キ61 - II
- 武装は一型丁と同様とし、エンジンはハ40の改良型であるハ140（離昇出力1,400馬力）に換装、主翼および垂直尾翼を増積した型。
- エンジンの不調と生産遅延により8機の試製で開発中止。
- 二型（キ61 - II 改）
- キ61-IIは失敗したが三式戦の性能向上は必要であるため、キ61-IIの胴体に一型丁の主翼をつけ、エンジンをハ140に換装、風防・天蓋がやや大型化した型。
- エンジン不調で大幅な性能向上は果たせなかったが、高度10,000mで編隊飛行が可能なことと爆撃機の攻撃に適するという評価を受け制式採用される。
- しかし31機が完成した後、エンジンの生産を追い越して374機分の機体が完成した。
- これに対しハ140の生産は遅延し、僅か99基のエンジンしか組み立て工場では受領できなかった。
- このうち三分の一が空襲により破壊され、残りの機体はエンジン架と重心等の改造を施し、空冷エンジンのハ112に換装し五式戦闘機（キ100）となった。
- ただし、全面的に五式戦闘機に移行したのではなく、並行してごく少数の二型改 / 二型後期型と称する水滴形天蓋としたタイプが存在する。
- このタイプは三型（キ61-III ）という旧説も存在しているが、実際の三型（キ61-III ）は計画のみのハ240装備型のはず。
- 生産数の少ない三式戦二型の中でこの水滴形タイプはさらに少なく、飛行第56戦隊に実戦配備されたものの、現存する写真は少ない。
[編集] 諸元
| 正式名称 | 三式戦闘機一型乙 | 三式戦闘機二型 |
|---|---|---|
| 試作名称 | キ61-I乙 | キ61-II改 |
| 全幅 | 12.00m | |
| 全長 | 8.74m | 9.1565m |
| 全高 | 3.70m | 3.75m |
| 翼面積 | 20m² | |
| 翼面荷重 | 156.5 kg/m² | 191.25 kg/m² |
| 自重 | 2,570kg | 2,855kg |
| 正規全備重量 | 3,130kg | 3,825kg |
| 発動機 | ハ40（離昇1,175馬力） | ハ140（離昇1,500馬力） |
| 最高速度 | 580km/h（高度5,000m） | 610km/h（高度6,000m） |
| 上昇力 | 5,000mまで5分31秒 | 5,000mまで5分00秒 |
| 航続距離 | 1,800km（正規） | 1,600km（正規） |
| 武装 | 胴体12.7mm機関砲2門（ホ103、携行弾数各250発）、 翼内12.7mm機関砲2門（ホ103、携行弾数各250発） |
胴体20mm機関砲2門（ホ5、携行弾数各250発）、 翼内12.7mm機関砲2門（ホ103、携行弾数各250発） |
| 爆装 | 100kg～250kg爆弾2発 | 250kg爆弾2発 |
出典：日本の戦闘機・陸軍編[23]、航空機の原点 精密図面を読む10 日本陸軍戦闘機編[24]
[編集] 逸話
- ドーリットル空襲時、福生飛行場で飛行試験を終え、陸軍飛行実験部実験隊（陸軍航空審査部飛行実験部の前身）キ61担当主任・荒蒔義次少佐と梅川亮三郎准尉により、水戸陸軍飛行学校においてホ103射撃試験中であったキ61試作2号機・3号機がB-25を急遽迎撃しており、手持ちの代用弾（演習弾）を搭載した梅川機が1機（機長:E・W・ホームストロム少尉機）撃破の戦果を残している[25]。
- P-38の操縦者からは、一式戦よりは幾分速いがP-38ほどではなく、むしろ一式戦ほどの運動性を持たないために組みし易いと評価される一方、降下速度が速く、上空からの攻撃を受けたり、下方離脱で取り逃がすことがあったとの証言もある[27]。
- 1945年2月17日、二型で試験飛行を行っていた航空審査部の荒蒔義次少佐が、F6Fと遭遇し空中戦を行った。急降下を行った際、遷音速時に発生する様な現象を体感したと証言している。基地に帰還した後に確認すると、速度計の針が振り切れ破損していた事が確認された。この速度計は1,000km/hまで計測できたが、それが破損していた事から推測すると一時的に1000km/hを超えていたということになる。しかし、機体には異常は無く、速度計以外に故障した部分はなかった。三式戦の機体の堅牢性、優れた急降下性能がうかがい知れるエピソードである[28]。
[編集] 郵便切手
終戦間際の1945年7月1日（8月1日とする書籍もあり）、逓信院（戦時統合により発足した運輸通信省から5月19日に分離し再発足）が発行した5銭の普通切手に三式戦闘機「飛燕」が登場している。
同切手は「戦意発揚」を目的に公募が行われた入選作品のひとつで採用された図案で、太陽をバックに飛行する本機が描かれているため「旭日と飛燕」と俗称されている。ただし印刷は物資の欠乏により比較的簡素な平版印刷で、目打も糊も省かれた状態で発行された。また用紙も白紙や灰白紙と異なるもので印刷されたほか、緑色だけでなく青色で印刷されたものがある
なお、日本の戦闘機が切手に登場したのはこれが世界最初の事例である。また、この切手はGHQから「軍国主義的」であるとして1947年（昭和22年）8月31日付で使用禁止となった、いわゆる「追放切手」となった。もっとも発行当初は第三種便一般料金用であったが、戦後はインフレーションのため、使用禁止された時点では実際に郵便で使用できないほど額面が無価値になっていた。
[編集] 作品
「IL-2 Sturmovik 1946」（コンバットフライトシミュレータゲーム） 一型甲・乙・丙をプレイヤーが操縦することができる。飛行特性の再現も忠実に行われている。
[編集] 参考文献
- ^ 配備された部隊での呼び方は、他に「キのロクイチ」、「ロクイチ戦」など。愛称の「飛燕」は1945年に入ってから、本土防空の活躍を報じた新聞記事により一般にも知られるようになった。
- ^ 渡辺洋二 『液冷戦闘機 飛燕 日独合体の銀翼』 文春文庫、2006年、P156～157。
- ^ そのためライセンス取得にあたってBMWやユンカース製エンジンを推奨する声も陸軍内外にあったが、同じ液冷でもコンパクトで供給実績のあるDB 600シリーズが採用された。本国ドイツであっても運用当初は高性能のDB 600シリーズの供給には手間取り、ユモなど他エンジンも平行して生産されDB系は主力機であるBf 109などに優先的に振り向けられる状況であった
- ^ 『航空ファン』文林堂、2009年9月号 p97～99、2011年9月号 p102～104
- ^ 陸軍からの開発指示があった時点では軽戦と分類されていたものの、川崎ではこの分類に囚われない戦闘機を目指し、そのため「中戦」と呼ばれた。碇義朗 『戦闘機 飛燕』 廣済堂、1977年、p74。
- ^ 旋回半径を小さくすると旋回時に速度が低下するため、速度を維持して旋回するために旋回率を高めたほうが、強い戦闘機になると判断した。
- ^ これはドイツのクルト・タンクの設計思想と共通し、またグラマンとは反対の考え方である。
- ^ 主翼の横幅が広い事は、エルロンを重心より遠くに配置できる事を意味し、エルロンの効果を高める。結果として、エルロンを小面積にしてもよい、あるいは動作が小さくても良い事を意味し、その分抵抗が小さくて済む。
- ^ 碇義朗 『戦闘機 飛燕』 廣済堂、1977年、p101
- ^ 旋回の最中においては、旋回方向の外側の主翼のほうが内側の主翼よりも対気相対速度が大きくなるため、内側に機体がロールする事になる。そのためエルロンを動作させロールを抑える必要がある。翼幅が広い事は、内外の主翼の揚力差が大きくなる事を意味し、エルロンの動作を大きくする必要が生じ、逆に抵抗が増大する。
- ^ 一般的に液冷エンジン装備機は空冷エンジン機に比べて空気抵抗が小さく、重量が大きくなるため、水平速度と急降下速度で勝り、上昇速度と加速性に劣る。
- ^ 三式戦に限ったことではないがエンジンの整備性の悪さに関しては、日本軍の整備取扱書の難解さも原因のひとつとして挙げられてくる。説明文は硬い文体で難しい漢字や文言を多用しており、写真や図版も専門用語の羅列で、整備員の多くには難しすぎたのだという。一方で連合軍の整備書はマニュアル化され、わかりやすい図版やイラストをも多用し、整備経験が浅くとも、ある程度は理解できるよう工夫されていた。
- ^ 航空情報1972年10月号「戦闘機W.W.II 2」青木日出雄編 酣燈社、p136
- ^ 碇義朗 『戦闘機 飛燕』 廣済堂、1977年、p147、p195～196
- ^ 試作時に高度10,000mで523km/hの速度を記録。
- ^ 空冷エンジンの場合は大気が希薄な高空では冷却効果が小さくなるため。
- ^ 陸軍主力の一式戦や、海軍主力の零戦ではB-29迎撃戦は困難であった。
- ^ 20mm砲を機首に搭載しているので、重爆迎撃にはもってこいだったと評する元操縦者もいる。
- ^ 田形竹尾 『飛燕対グラマン 戦闘機操縦10年の記録』 光人社、2005年
- ^ 秋本実 『日本の戦闘機・陸軍編』 出版協同社、1961年、p58
- ^ 酣燈社の青木日出雄編集長の言によれば「たまたまふたつくっつけたら良いものが出来た」。
- ^ 設計陣は胴体より径の太いエンジンを取り付けるためにかなり苦労しており、土井は補機類の位置を変更する事無く本機の胴体にハ112-IIを搭載できたのは天佑であったとしている。光人社 『軍用機メカ・シリーズ2 飛燕&五式戦/九九双軽』
- ^ 秋本実・著 「日本の戦闘機・陸軍編」 1961年、出版協同社、p116
- ^ 松葉稔 作図・解説『航空機の原点 精密図面を読む10 日本陸軍戦闘機編』2006年、酣燈社、101、p107
- ^ 渡辺洋二『未知の剣 陸軍テストパイロットの戦場』 文春文庫、2002年、p.63
- ^ なおP-51は欧州戦線において、Bf109と誤認され友軍機・対空砲に誤射された例がある。
- ^ 『航空ファン』、米国陸海軍航空兵との対談記事、文林堂刊。
- ^ 成美堂出版刊 『太平洋戦争・陸海軍航空機』 P.30
[編集] 関連項目
[編集] 外部リンク
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