五式戦闘機

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キ100 五式戦闘機

RAF 博物館に展示されている五式戦闘機

RAF 博物館に展示されている五式戦闘機

五式戦闘機(ごしきせんとうき、キ100)は1945年2月に正式採用された日本陸軍の単発単座戦闘機三式戦闘機「飛燕」の水冷エンジンを空冷のハ112-II(金星)に換装した改良型である。飛燕にくらべて重量で約300kg軽くなった上、エンジン出力が大きくなったため、最高速度と高高度性能を除いて性能が著しく向上した。開発・製造は三式戦と同じく川崎航空機(現・川崎重工業の一部門である川崎重工業航空宇宙カンパニー、以下、川崎)による。大戦末期に登場したため活躍は少ないものの、同時期の連合国戦闘機と比べても遜色のない機体であったと評される。終戦直前の正式採用であったため、五式戦には他の陸軍機に付けられた愛称(隼や鍾馗等)はなく、米軍のコードネームも付けられていない。試作機に排気タービン(ターボ・チャージャー)を装備した高高度戦闘機型、五式戦闘機2型がある。もともとが、三式戦のエンジン不足から余剰した機体の再利用を契機に作られた機体であり、飛燕改または飛燕Ⅱ型と呼ぶ場合もある。

目次

[編集] 開発経緯

三式戦(キ61、「飛燕」)は、当初から大馬力発動機への換装が考慮されていたため機体構造が頑丈で、主翼形状も高高度戦闘に向いたものであったことから、来襲が予想されていたB-29に対する高高度迎撃機として期待され、液冷倒立V12気筒エンジン「ハ40」の出力向上型である「ハ140(離昇出力1,450馬力)」を搭載したキ61-IIの開発が進められていた。昭和19年(1944年)8月には審査が完了し、直ちに三式戦二型(キ61-II改)として生産が開始された。

そもそも、ドイツダイムラー・ベンツDB 601を川崎が国産化したハ40は、当時の日本の技術では製造と部品の供給が難しく、更に熟練工の不足などから製品精度が落ち始め、制式採用直後に生産が滞る事態となっていた。まして新型でより複雑なハ140の生産遅滞の状況は深刻で、エンジン未装備の「首無し」状態の三式戦二型が、ピーク時の昭和20年(1945年)1月には230機ほども工場内外に並ぶという異常事態となった。

こうした事態はすでに前年からある程度予測されており、昭和19年4月には陸軍より川崎に対して、三式戦二型の液冷エンジンを空冷エンジンに換装する予備研究が提案された。自社製の液冷エンジンを捨てることに抵抗感を示していたのは、むしろ川崎側だった。[1]現実に首無し滞留機が出現し始めた昭和19年10月、軍需省より三式戦二型の首無し機に三菱製ハ112-II(離昇出力1,500馬力)を装着すべく換装命令が出され(この時、他のエンジンも候補に挙げられたが、生産に余力があること、さらにハ140と同等の出力を有することが勘案された)、陸軍はこれにキ100の型式を付与し、昭和20年すなわち皇紀2605年に制式採用される予定であったため五式戦闘機(以下、五式戦)と通称された。これが本機の生い立ちである。

ちなみに五式戦が開発された当時、「大東亜決戦機」として期待された四式戦闘機「疾風」も、小型軽量高出力を目指して開発されたエンジンの不調に悩まされており、稼働率の高い陸軍戦闘機は開戦以来の一式戦闘機「隼」のみという窮地に陥っていた。

[編集] 設計・特徴

正面から見るとエンジンカウルと胴体の間に段差があることがわかる

正面面積の小さい液冷エンジン装備を前提に設計されたスマートな胴体に、直径の大きな空冷エンジンを取り付けることは大きな困難が伴った。そこで輸入されていたFw 190A5の排気まわりの空力処理を参考にし、太くなった機首部分と細い胴体の段差に単排気管を並べ、段差で発生する乱流を排気ガスのジェット効果で吹き飛ばすようにした。埋めきれない段差は、最小限のフィレットを取り付けることで解決している。(これは既に量産されていた海軍の彗星三三型の空力処理とまったく同様である)。こうした川崎スタッフの必死の努力により、開発開始から僅か3ヶ月後の昭和20年2月には初飛行に漕ぎ着けた。

正面面積が飛燕に比べてやや増大したため、最高速度が飛燕Ⅰ型より時速10kmほど低下したが、冷却装置等の補機類や尾部のバラストが不要になったことにより330kgもの軽量化と重量バランスの改善を果たすことができ、上昇力、運動性能が格段に向上した。当初の目的である生産性の向上に加え、思わぬ副次効果に陸軍当局は狂喜した。キ100は制式採用を前提として、直ちに首無し機体の改造と新規機体の製造準備が開始された。
しかしながら、ハ112-IIは新型の燃料噴射ポンプに生産上の隘路を抱えており生産立ち上がりに伸び悩み、更には東南海地震により三菱の発動機生産工場が大打撃を受けたことにより生産は事実上ストップという事態に立ち至った。
エンジン換装によるキ61系列生産の増大という目的は果たされることのないまま、キ100は終戦を迎えることになる。

武装は三式戦二型と同じく20mm機関砲を機首に2門、12.7mm機関銃を主翼に2門装備している。

なお、三式戦闘機の首なし機体を流用したファストバック型を五式戦闘機一型、最初から五式戦闘機として生産された水滴風防型(三式戦二型の視界改善型風防を流用)を五式戦闘機一型とする区別も存在するが、これは戦後に作られたもので公式ではない。

ただし液冷エンジンの三式戦闘機の長所としては、高高度での性能低下が空冷エンジン搭載機よりも小さい事が挙げられる(高高度では大気が希薄になるため、空冷エンジンでは冷却が困難になる)。当然ながら空冷エンジンの五式戦闘機では、軽量化というメリットはあるものの、エンジン自体の性能に起因する高高度性能の低下はやむを得なかった。そこで高高度で飛行するB29を迎撃するために、排気タービン過給機付きエンジンを搭載したキ100-IIも試作された。優れた過給機の搭載の有無のほうが、液冷か空冷かの違いよりも、高高度の性能には大きく影響する。キ100-IIでは高度10,000mでも590km/hの速度を発揮できることが分かり、これは三式戦闘機よりも高高度性能は向上している事を示している。このエンジンはその当時既に一〇〇式司令部偵察機Ⅳ型で実用化されており、キ100-IIは日本では初めての実用的な高高度戦闘機となる予定であった。ただし、一〇〇式司令部偵察機で実用化されたと言っても、実際は極少数機が運用されていただけであり、排気タービン自体もインタークーラーを省略した簡易型に過ぎず[2]、半ば使い捨て同然の代物である[3]。この機体は1945年9月から量産に入る予定だったが、周知の通り8月には日本は降伏しており、3機の試作に終わった。

[編集] 配備された部隊・戦歴と評価

1945(昭和20)年から配備された五式戦に対するパイロットの評価は総じて高く、陸軍戦闘機最優秀とする意見も少なくない。また、エンジンの交換によって機体の重量配分が良くなり、運動性能が向上し、改良(重武装化)によって徐々に飛行性能を低下させていった三式戦本来の運動性能を取り戻したと言われる。

特に三式戦譲りの頑強な機体は、アメリカの艦上戦闘機F6F ヘルキャット並みの、800km/h以上の急降下速度に耐えることができた。また、最高速度580km/hは当時の世界水準からは低いが、低高度ではさほど遜色なく、余剰馬力の大きさと良好な縦の運動性は大きな強みであった。[4]

また、ハ112-IIエンジンは永年使用されてきた金星系列の発展型として、燃料噴射機構をキャブレター式からインジェクション式に変更し出力を向上していたが、四式戦疾風のハ45エンジンに比べると出力や回転数にはやや余裕があり、信頼性が高かった。四式戦がハ45エンジンの不調で稼働率が激減していたことから、五式戦の高評価の背景には、三式戦ゆずりの機体そのものの素性の良さはもちろんであるが、エンジンの高い信頼性にも理由があった。

しかし、開発開始から間もない1944年末にエンジンを生産する三菱の工場が空襲東南海地震で壊滅したため、五式戦の量産体制は敷けず、四式戦の生産を優先する方針が終戦まで維持された。

主に北九州地区の、飛行第59戦隊、首都圏から九州中京と転戦した飛行第244戦隊、中京地区の飛行第5戦隊などのいくつかの飛行戦隊に配備された他、終戦直前に明野教導飛行師団から改編された飛行第111戦隊、同じく終戦直前に常陸教導飛行師団から改編された飛行第112戦隊(通称:天誅戦隊)などにも配備された。しかし、本土決戦に向けた「戦力温存」と、配備部隊の多くが転換訓練中であったことから大規模な活躍はない。少ないながら残されている実戦記録として、1945年7月25日、八日市市付近上空で軽空母ベロー・ウッド所属の18機のF6F ヘルキャット戦闘機に対して、飛行第244戦隊所属機のうち16機で挑み、被撃墜2機と引き替えに、撃墜12機を報じている(この戦闘は日本側の完全な奇襲成功であったが、米側の資料によればF6Fの損失は2機。また、空戦参加機数については諸説ある)。

また、1945年7月16日には飛行第111戦隊も、「義足のエース」檜與平少佐と、江藤豊喜少佐に率いられた24機の五式戦が、硫黄島を出撃したアメリカ陸軍航空隊第21戦闘機群 (21st FG)、第506戦闘機群 (506th FG) 所属のP-51 マスタング戦闘機250機(米軍側記録では96機)と松阪市上空にて交戦し、撃墜6機、不確実5機(米軍側記録では撃墜1機)、被撃墜5機の記録が残っている[5][6]。この戦闘で檜少佐は15機のP-51に包囲されるも、これを振り切り無事帰還し、「(P-51が相手でも)無理をしない限り五式戦闘機は絶対に墜とされる飛行機ではない」と述べている[7]

[編集] 性能諸元

エンジン排気管周りのアレンジは同時代の日本機よりもモデルとなったFw 190に近い

※使用単位についてはWikipedia:ウィキプロジェクト 航空/物理単位を参照

全幅 12.00m
全長 8.82m
全高 3.75m
翼面積 20m²
翼面荷重 174.75 kg/m²
自重 2,525kg
全備重量 3,495kg
エンジン ハ112-II型(離昇出力1,500馬力)
最大速度 580km/h(高度6,000m)
航続距離 1,400~2,200km
武装 機首20mm機関砲 2門、翼内12.7mm機関砲 2門
爆装 250kg爆弾 2個
総生産機数 396機

[編集] その他

  • 五式戦よりやや早い時期に、DB 601を愛知航空機で海軍向けに国産化・改良した水冷エンジンのアツタ三二型の生産遅延のため、艦上爆撃機「彗星」でも、首なし機体が愛知航空機の工場内外に滞る状態となったことから、エンジンを空冷の金星六二型(ハ112-IIの海軍名)に換装した彗星三三型が生産されることになった。本機と同様に若干の性能低下は見られたが、故障が減り稼働率も高くなったため、第一線部隊の艦爆搭乗員と整備員からは高く評価された。

[編集] 脚注

  1. ^ 液冷エンジンの信頼性向上に取り組む明石工場に遠慮して早期に換装することを言い出せなかったと土井武夫は述べている
  2. ^ ただし過給機は低空では重量・空気抵抗増加のため性能低下の要因にしかならない。インタークーラーを省略すれば当然ながら過給効果も低下するが、過給機自体が軽量小型化でき、低空での性能低下は緩和されるというメリットもある。
  3. ^ ただしアメリカが他国に先駆けていち早く排気タービン過給機の実用化に成功したのは、頻繁に交換する消耗品と割り切ったからであり「半ば使い捨て」という状況は同じである。もちろんアメリカの豊かな国ゆえの余裕と、追いつめられ手段を選べなくなった日本とでは、立場が全く異なるのであるが。
  4. ^ 日本の戦闘機は総じてプロペラ直径が欧米機に比べ小さいので、最高速度は不利になるが、加速性には有利である。
  5. ^ 渡辺洋二 「液冷戦闘機『飛燕』」(朝日ソノラマ、1998年5月)p.345~346
  6. ^ 檜氏は「丸メカニック 飛燕&五式戦」(潮書房)で24機対米軍機250機の戦いで、部隊の総合判断より撃墜11機(うち不確実5機)の戦果であったとしている
  7. ^ 檜與平「紅の翼-ああ、ただ一機檜戦闘機隊-」 (東京ライフ社、1957年)

[編集] 関連項目

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