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烈风战斗机

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三菱 A7M 烈风
战后的A7M烈风
概况
类型舰载机
制造商三菱重工
设计者堀越二郎
状态试验机
主要用户日本海军
制造数量10架（4架A7M1试验机、5架A7M2试验机、1架A7M2生产型）
历史
首飞1944年5月
退役日期1945年8月15日
A7M烈风

A7M烈风是A6M零式战斗机的后继新型高性能战斗机，本机的特点是为对抗美国海军的新型格鲁曼F6F地狱猫和沃特F4U海盗式舰载战斗机而设计出来。但是因为选用的发动机（尤其是海军指定选用中岛飞机的引擎和要求难以达成的飞行性能）有争议，阻碍研制和生产时间导致无法参与太平洋的空战。

研发简史

早在1940年，堀越二郎就已经充分认识到应该开始零式战斗机后继机型的研究工作，尽管当时零式战斗机已经取得了惊人的成功。他设计的新机型总体布局与零式战斗机相近。1942年以“十七试舰战”为名由三菱重工进行研制，日本海军开出的要求：

  • 最大速度于6000米高空不低于345节。
  • 爬昇到6000米不多过6分钟。
  • 航程在250节时速飞行5小时再以最大功率飞行半小时。
  • 转弯格斗能力不差于零战32型。
  • 火力要强过零战32型。

困扰堀越二郎和三菱公司的更大问题是战斗机速度和盘旋性能之间的矛盾。海军部要求以飞行速度为优先，而航空本部要求以盘旋性能为优先。如果按照海军部要求，那样烈风的机翼载荷量要到150公斤/平方米的话，最大速度才可以达标。反过来，而按照航空本部要求，那样载荷量数值必要维持130上下，盘旋性能才可以达标；其实这两个要求是不实际而难以达标（这两个指标均远低过F6F地狱猫机翼载荷量）。最后，无可奈何的三菱公司方面拿出两个方案，第一方案为低翼载低速，第二方案为大翼载高速，两案提供给海军军方选择。结果在同年8月的第二次军方和制造厂商研讨会上，海军选择第一方案，还拿出试验机有一个面积超过30平方米的大型机翼。

1942年9月，开始在十七试舰战选择输出2,000匹马力级引擎，就是三菱MK9（2,200匹马力）或中岛誉发动机（2,000匹马力），这两种发动机皆为18缸空冷星型之构造，可是堀越计划安装的动力装置是当时正在自行研制中的更强力的三菱MK9A（在1944年中研制完成），日本海军坚持新机型必须设计安装中岛誉发动机（在1942年9月正式生产）。由于相关研发费用均由海军承担，加上使用夸大广告宣传和当时海军见证了空技厂P1Y银河轰炸机的试飞速度566.7公里/小时和俯冲速度703.8公里/小时等优秀成绩，使得堀越二郎不得不勉强同意其要求，安装中岛NK9K誉22型引擎。

但由于工作人员当时正忙著进行零战的改良和J2M雷电的设计工作，直到1944年4月A7M的进度缓慢首架原型机被确定编号为A7M1。由于必须优先考虑A6M和J2M的后期型号的生产，因此在三菱重工进行的A7M1的制造进程相对比较缓慢。中岛NK9K誉二二型引擎在起飞时功率为2,000马力，在6,700米高空功率为1,570马力。武器是安装在机翼中的2挺13.2毫米机枪和2门20毫米机炮。诸如自封燃料箱、防弹钢板以及防弹玻璃等早已成为国际通用规格的抗损性设计皆成为烈风预想中的标配（但直到A7M2的试作时才将机内燃料箱换为自封型式，并安装正面防弹玻璃。然而前后方两片防弹钢板、后方防弹玻璃以及规划中的翼内自动灭火器，至战争结束为止都未安装测试）。为了追求更好的机动性能，新机型上还安装了类同川西N1K1-J紫电的空战襟翼。A7M1比起A6M5零战52型大得多也重得多，翼展14米，机翼面积30.84平方米，满载荷重量达到4,410公斤。

1944年5月6日，A7M1的原型机由志贺淑雄少校进行了首次试飞。在进行试飞时候，志贺少校发现A7M1的操纵性能非常优秀，而使用空战襟翼时的机动性能与不开襟翼的零战三二型相当。同时也指出了A7M1的不足之处：相对于A7M1的重量，发动机功率明显不足。在6,000米高空，中岛NK9K誉22型引擎的理论功率应该有1,700马力，但实际的输出功率却仅有1,300马力，导致烈风的飞行性能严重不如预期。由于A7M1的动力性能令人失望，1944年7月30日日本海军下令在第二架原型机下线后，暂停A7M1的研发工作。

最后，日本海军重新授权堀越二郎进行A7M2的开发。该型安装了堀越二郎一直坚持运用的三菱MK9A 18缸空冷星型发动机。由于MK9A引擎的直径大于NK9K誉引擎，因此必须在未完成的A7M1六号原型机对进行重新设计和修改为A7M2。第一架A7M2的原型机于1944年10月13日首飞，于10月26日的测试报告表明， A7M2的高空性能大大改善，在5,900米高空的最大速度达到了624km/h（1945年5月9日以轻荷状态于5500m飞出627.8km/h），实用升限达到10,900m，爬升至6,000m高空费时6分30秒。

海军对于修改之后烈风的卓越性能非常满意，计划在大阪的三菱重工立刻将A7M2投入生产，作为海军舰载战斗机烈风一一型。由于试作型A7M2多由A7M1改装而来，故武装也沿用原本的2门20mm 九九式机炮和2挺13.2mm 三式重机枪。量产型A7M2则预定采用4门20mm 九九式机炮。翼下可外挂2枚250公斤炸弹或2桶400升燃料箱。

然而，当时日本的航空工业已经在战争中陷入绝境。三菱MK9引擎的生产因为1944年12月东南海地震的毁灭性打击而延误。随后而来的大规模B-29空袭又导致其生产的进一步延误。A7M2的第二架原型机在一次著陆事故中坠毁，另有3架原型机在美机空袭时被炸毁于地面。在10架A7M原型机中，其中A7M1有4架，而A7M2有6架（有1架是量产型），只有3架以良好的可供飞行的状态保留到太平洋战争结束。而量产型只完成了1架，其馀被日军自行销毁，只有A7M2第3架原型机于1945年8月18日在三泽基地交给美国海军（美国空军原计划将A7M2原型机进行维修后进行试验飞行来记录数据，但因美方缺乏A7M2的引擎备件，加上烈风各项结构的设计图面遭销毁，中岛与三菱亦已无力给予技术支援，因此再试飞计画无疾而终）。

由于MK9A引擎一级二速的设计使其在面对战争末期主要对手时依然显得高空性能不足，所以计划在后续烈风改进方案上试验换装提升高高度性能的新引擎。换装MK9A-Ru涡轮增压引擎的方案成为之后的烈风改（直至终战为止发动机和机体双方面都没有成形）；预定使用二段フルカン式（液压联轴）增压器的MK9B（2,100匹马力）方案则因MK9B到终战为止都未完成，转为使用一级三速增压器的“烈风三速”方案（然而MK9C的样品直到战争结束时还在耐久测试中）。

设计特点

A7M烈风的机体要比A6M零战要大得多，原计画空重是三千公斤，最大重量是四千公斤。机头有点像J2M雷电战斗机而机身其馀部份则像放大了的零战。A7M有一对大机翼，面积为30㎡。原先的设想中，为了让烈风能在较低的合成风速下于航舰起降，必须具备优良的失速性能，因此希望将翼载压在130kg/㎡程度。然而因为原设计强度不足，不断进行补强和追加装备品后增重，又因增重损及航程而在机翼内设置整体式燃料箱，重量失控下使得A7M1实机的翼载就已达到142kg/㎡，A7M2翼载更增加到了153kg/㎡。机翼从原先1/10模型时翼根到翼梢同一上反角的形式，在实机上被改成分为水平层流翼和上反角两度的普通翼，还装上了原本在紫电改上与空战襟翼相结合的母子式双重襟翼（日本海军在A7M的设计上仍未放弃将回旋格斗列为首要，且作为舰载战斗机也确实需要压低翼载，尽管当时日本航空母舰已所剩无几）。发展到A7M3-J烈风改时重量进一步暴增，空重就已逼近四千公斤，无外载的最大重量是六千公斤，演变成重型拦截机。

在十七试舰战（A7M1）原型机机翼内设置整体式燃料箱，总容量910升，最后在A7M2改为机身驾驶舱之间后部700升自封燃料箱和机翼内的普通防弹燃料箱（各容量105升）。但肇因于A7M2出力更强的MK9A引擎消费燃料量也比誉发动机更大，必须在左右主翼底部加装400升或在机腹加装600升外挂燃料箱挂架，才能保持足够的航程。最终在烈风三速方案（A7M3）燃料容量由910升加至1,250升才终于解决航程问题。

动力装置方面，A7M1安装NK9K誉二二型引擎。原本计划安装NK9K-S誉二四型引擎，实际上，燃料喷射装置未完成，加上可靠性低，所以A7M1飞行性能相比当初的试算性能有著不小的差距。

A7M2安装MK9A引擎，从理论上来说可算是当时三菱重工最优秀的航空引擎。根据三菱重工名古屋引擎研究的佐佐木一夫所言，该发动机目标是1. 马力重量比世界最佳。2. 以该马力级数而言正投影面积最小。3. 世界最高的可靠性。4. 目标2200马力。5. 挑战高空性能世界第一。然而搭载MK9系列发动机的机种直至战争结束为止都未达到可堪实战的阶段。MK9系列发动机也未在战争中达到量产供应，即因日本战败而系列告终。当时海军和陆军预订选用MK9引擎的机种有：十七试局战“闪电”（J4M）、震电战斗机（J7M）、Ki-74和Ki-83高空高速战斗机。除此之外，紫电改五三型（N1K5-J）、彩云舰上侦察机（C6N4）、流星舰上攻击机（B7N3）和陆军四式战斗机也有改装MK9引擎计划。不过，实际装机试用的机种只有烈风改、Ki-74和Ki-83而已。

从帐面性能看，MK9的性能比NK9誉更好。但MK9系列引擎直到日本战败为止都没有准备到能大量生产的程度，除烈风以外，震电战斗机在第二次试飞完成时引擎机件故障，结果在等待三菱重工相关技术者来现场改善的途中即迎来终战。陆军的新型远距离双发战斗机Ki-83也因为涡轮增压故障部分频发，而始终苦于引擎状况不良的窘境。当时的海军技术官员表示，即使MK9系列引擎进入量产，恐怕也跟誉的下场一样将遭遇品质低下的问题。参与烈风开发的小福田少校亦表示“虽然说好是要接手誉位置的后继动力源，但其可靠性要用于实战仍旧不充分”。由于这些纪录，近年对该引擎的可靠性评价普遍偏向否定态度。

A7M1的火力是机翼两挺13.2毫米口径三式重机枪和两门九九式机炮。A7M2预定是机翼四门九九式机炮，可加装2枚250kg炸弹或1枚500kg炸弹用于对地攻击。

基本资料

(A7M2)

  • 乘员:1人
  • 机长:10.99m
  • 翼展:14.00m
  • 机高:4.28m
  • 机翼面积:30.86m²
  • 空重:3,226kg
  • 标准作战重量:4,725kg
  • 最大离陆重量:5,290kg (第三过荷重：5,315kg)
  • 燃料容量:内燃料箱910升（2桶400升或在机身底部加载1桶600升外挂燃料箱）
  • 发动机:1具三菱MK9A　18气缸空冷星型引擎（2,200匹马力）
  • 极速: 624km/h（高度5,900m）※ 4300kg的轻荷条件下于5500m高度达到628km/h
  • 爬升能力:6分5秒到达6000m (手册标准。4300kg的轻荷条件下到达同高度5分53秒)
  • 实用昇限:10,900m
  • 绝对昇限:12,000m（计算值）
  • 航程:1,550至2,350公里（入满燃料和加装两桶外挂燃料箱时）
  • 武装:4门20mm九九式二号四型机关炮（每门200发），2枚250kg炸弹或1枚500kg炸弹

其他生产及计划改良型

  • 十七试舰战（A7M1）

原本计划安装NK9K-S誉二四型（在NK9K誉二二型加装燃料喷射装置，2,050匹马力）或NK9K-L Ru誉二四型引擎（加装涡轮增压器），但是这两种型号尚在测试中，最后进行装机测试的是NK9K誉二二型引擎（加装强制冷却风扇，2,000匹马力），武器是两挺13.2毫米口径三式重机枪和两门九九式机炮。

  • 烈风一一型（A7M2）

在A7M1的六号机重新修改和加强机身、机翼的内部结构，安装MK9A引擎（2,200匹马力）。试作时的武装是两挺13.2毫米口径三式重机枪和两门九九式机炮。预定在量产化阶段改为四门九九式二号机炮，另可安装2枚250kg炸弹或1枚500kg炸弹。

  • 烈风三速（A7M3）〔仮称烈风三速 = 暂称烈风三速。又名“烈风性能向上型”〕

在烈风一一型的基础上改装具备一级三速增压器的MK9C（Ha-43 31）型引擎（2,130匹马力），同时将武装改为6门九九式二号五型机关炮，强化高空性能、速度和火力，参与了海军专用陆上高空战斗机二十式甲战计画的评估。在准备制造试验机前战争已结束。预定的发动机在战争结束时则仍在耐久试验中。

  • 烈风改（A7M3-J）〔高高度戦闘机〕

由于雷电战斗机和月光夜间战斗机的拦截表现不如预期，故计画以机内空间较有馀裕的烈风一一型（A7M2）为基础，研发具备涡轮增压系统的发展型。预定安装MK9A-Ru涡轮增压器引擎，武装是机翼的两门五式机炮（两门各60发）和驾驶舱后部安装向上倾斜式机炮的五式机炮（两门各100发）。在超载定义状态下可将机翼内的30mm机炮再左右各加两门，达到翼内四门（弹药数内侧两门各70发、外侧两门各65发），两门斜炮也可超载到各125发，并在翼内武器舱前方与上方加装8mm防弹板。
再加上悬吊于机腹下的700升油箱后，超载定义的全备烈风改将达到6.5吨的惊人体重。
（而即使仅用四门炮的标准作战定义，其体重5675kg亦远远超出了原本烈风一一型最大离陆重量的5290kg）

由于烈风改的系统重量过高，气动也因体格增大与增加斜炮而劣化，但发动机出力没变（甚至峰值略低，仅全开高度提升），因此三菱的堀越团队对其飞行性能抱持著相当的悲观态度，与军方的要求值（极速638km/h，15分以内爬升至10000m）或三菱呈给军方的计画目标（无斜炮634km/h、带斜炮618km/h，爬升至10000m需时15分15秒）不同，社内预估认为其最大速度可能仅有320kt（593km/h），爬升至10000m需时20～25分。在烈风改的备考栏之中堀越亦表示“発动机性能が额面通り発挥せらるるやに就いては多大の疑问あり”（对关于发动机能否发挥出帐面的出力一事怀有极大的疑问）。因为B-29的来袭使得烈风改的计画加速，然而由于昭和二〇年（1945年）三月的空袭导致该机用于审查的木制模型与图面大量损失，虽然将开发据点移至长野县松本工厂试图将计画再起，然而在重建木型的制作途中即迎来了终战。

原有昭和二〇年下半年度生产烈风改60架的计画，然直至日本战败为止，烈风改的计画进度连完成一架实机进行实测评估的门槛都远远没有达到。

研发国家

相关条目

参考资料

外部链接

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