1935年日本海军的96式舰载战斗机首飞成功,作为世界上首款全金属单翼舰载战斗机,展现出了不俗的...
1935年日本海军的96式舰载战斗机首飞成功,作为世界上首款全金属单翼舰载战斗机,展现出了不俗的飞行性能,其最高速度可以在3200米高度上达到每小时450公里,爬升到3000米高度不超过3分35秒,这让日本陆军深受启发。单翼机相比双翼机有更小的阻力和重量,这已经成为战斗机未来发展方向。
加上日本的一线式双翼战斗机在中国战场与中国空军最新装备的美制寇蒂斯霍克三型双翼战斗机相比,在性能上不相上下,空战中各有胜负,甚至还有被落后的霍克2战斗机击落的记录,因此日本陆军提出需尽快研发一款性能优异的全金属单翼战斗机。
日本陆军提出新战机为全金属制造、拥有下单翼和固定起落架,最高速度要达到96式舰战的水平即每小时450公里,爬升至5000米的高度不能超过6分钟,武器配置为两挺7.7mm机枪,此外日本陆军还提出新机必须具备野战条件下易于维护检修性能。
为了争夺日本陆军的订单,日本三大飞机制造公司中岛、川崎、三菱都提出了自己的战斗机方案,分别是中岛的ki-27、三菱的ki-33和川崎的ki-28。
由于三菱的ki-33的原型机是为海军研制的,自己只能得到陆军型,这让陆海军严重对立、一心要压倒海军的陆军直接否决了三菱的方案。而中岛公司自95式战斗机竞标失败后,决心一雪前耻全力以赴力争中标,组建了以小山梯为核心的设计团队,并大量吸收欧美最新飞机制造技术,制造出了ki-27原型机。
该机采用当时世界上最先进的悬臂式下单翼设计,在战斗机最重要的发动机上,为了满足陆军提出的野战条件下易于维护检修要求,选择了工作可靠的“寿”式星形空冷活塞发动机。
在机体结构上,小山梯团队将机身和主翼设计为左右贯通的一体形式,即增强了机体强度,又省去了主翼与机体之间连接构件,还可以减轻机体重量。该设计后来被证实是一项极为成功的设计,不仅在后续的陆军战斗机上延续,还被堀越二郎借鉴到零式战斗机的设计上。此外该机采用衍架开孔结构,机身重量极低。
在机翼设计上,该机采用了直线前缘、略带前掠角的后缘,将翼载降到了88公斤。在尾翼上,97式平尾采用气动性较好的椭圆形,机尾采用了老式但可靠性较强的尾橇。
在座舱设计上,97式选择了水泡型全封闭座舱盖,即改善了飞行员工作条件,又保障了前后左右良好的视角。
1936年经过日本陆军的反复对比,拥有优异水平盘旋性能的中岛ki-27赢得了日本陆军的青睐,被定型为97式陆上战斗机。
在速度上,97式战斗机采用一台650马力的寿41型空冷发动机,其最高速度可在5000米高度达到每小时450公里,与96式舰战相当,但是与它在诺门罕的对手伊-16相比速度不占优势,在拦截苏联sb-2快速轰炸机时也往往由于速度不占上风,拦截失利。
在格斗能力上,97式战斗机由于拥有较轻的重量,其空重只有1110公斤,其翼载只有每平方米88公斤,远远低于欧美同类单翼战斗机水平,因此97式拥有较小的盘旋半径和较大的盘旋角速度,甚至达到了当时单翼战斗机机动性的顶峰水平。据说试飞时飞过97式战斗机的飞行员都不可自拔式的爱上了97式随心所欲的回旋感。
在俯冲性能上,由于97式战斗机空重不大、速度平平、结构强度相比欧美飞机不足,因此其俯冲能力较差,在战场上就出现过97式战斗机从俯冲改平时,机翼直接从机身上扯掉的现象。
在火力方面,97式战斗机配备了两挺89式7.7mm机枪,火力羸弱,面对具有完善防护系统的战斗机乃至身披重甲的轰炸机,如果没有命中关键部位,往往造不成什么实质性伤害。此外97式战斗机前挡风玻璃中央还装有当时极为流行的简易型望远镜式瞄准具,可有效提升射击精准度。
在防护方面,97式战斗机是严格贯彻轻机主义设计思路下的产物,机体轻、防御差,严重缺乏保护飞行员的防弹钢板和自封闭式油箱。
在航程方面,97式战斗机航程较小,续航里程只有800公里,比海军的96式舰战还要短400公里。
总的来说,97式战斗机是一架重量轻、水平机动能力超强、缠斗能力极佳,但火力及防护较弱、航程较短的轻型全金属单翼战斗机,达到了轻型战斗机水平机动的顶峰!
97式战斗机定型于1937年,时值抗日战争爆发,日本迅速将97式投入量产,截止到日本投降,97式战斗机及各种改进型累计生产了3386架。
97式战斗机首先被投入中国战场,1938年3月参加了徐州空战,面对中国空军的装备的3流老式双翼机,日本不仅占据战机机动性优势,而且还经常采取提前占据高度设伏偷袭战术,虽然中国空军处于劣势和被动局面,但仍凭借严格的训练,与日本战机进行了惨烈的厮杀,最后不敌逐渐撤离中原战场,退守后方基地。
1939年诺门罕战役爆发后,作为二战前日本陆军主力一线式全程参与了诺门罕上空的较量。一开始苏联空军投入不足,投入的多是老旧的伊-15双翼战斗机、伊-153双翼战斗机以及少量的伊-16-5型单翼战斗机,加之苏联飞行员训练水平弱于日本,所以在诺门罕空战初期,日本几乎取得了压倒性的优势,并掌控了战场制空权。
但随着大量新式伊-16-10战斗机投入战场,加上苏联调派了一批王牌飞行员参战,苏联飞行员充分利用伊-16战斗机速度快、装甲厚、火力猛的优势,制定了高速俯冲、一直脱离的B&Z战术,坚决避免与日本飞行员盘旋格斗,再加上数量上的优势,很快就扭转了战场局势。
除了苏联战术上的改变外,火力羸弱的97式战斗机无法对拥有防弹装甲的苏联战斗机造成较大威胁,也是日本击落苏联战机数量逐渐减少的主要原因。
可以说97式战斗机利用强大的水平格斗能力可以轻易的咬住双翼战斗机的尾部,堪称双翼战斗机的最强杀手,但是在面对拥有较强垂直格斗能力的欧美风格战斗机,日本战斗机战术已经处于落后状态,他们完全没有意识到速度、爬升、俯冲等性能在二战空战中将发挥决定性作用。
97式战斗机虽然是一款全金属单翼结构的战斗机,但设计思路仍是按照双翼机水平面内盘旋格斗战术为核心,在设计中重视盘旋性能、低翼载,牺牲了机身重量和防护,此外在火力上也较为羸弱,也是日本战斗机的通病。不过97式战斗机机身和主翼为左右贯通的一体式设计被证实是成功的设计,在日本陆军后续战斗机得到了延续。
总体来说97式战斗机是一款重量轻、水平机动能力超强、缠斗能力极佳的轻型战斗机,堪称双翼战斗机的最强杀手,也是二战爆发前乃至二战初期日本陆军的主力战斗机。而且其极佳的格斗性也深深影响了日本后续战斗机的设计,自此日本陆军战斗机设计均以格斗性为首要要求,在日本航空发展史上具有独特意义。