Nakajima Ki-27

Осенью и зимой 1935 года Ki-18 проходил всесторонние испытания в Армейском Техническом Летно-исследовательском институте в Тачикаве и Армейской Школе Авиации (Rikugun Hiko Gakko) в Акено, префектура Мие. Как и следовало ожидать, скоростной моноплан Ki-18, уступавший по маневренности бипланам, не смог изменить мнение консервативных пилотов армейской авиации. Но Коку Хомбу заметил тенденцию к строительству скоростных свободнонесущих истребителей-монопланов, начинавшую господствовать в мировой авиации. Поэтому уже в середине 1935 года Штаб армейской авиации приступил к созданию технического задания на "усовершенствованный" (читай — моноплан) истребитель с высокими летными характеристиками (лучше, чем у монопланов, построенных к тому времени), сохранив при этом требования к маневренности (по крайней мере не намного хуже, чем у состоящих на вооружении бипланов). В начале 1936 года (некоторые источники называют апрель) это техническое задание получили три крупнейших в Японии производителя самолетов — фирмы Мицубиси, Накадзима и Кавасаки, каждой из которых предлагалось построить по два прототипа. Эти три фирмы вскоре представили свои самолеты для сравнительных испытаний.

Построенный в 1936 году истребитель Накадзима РЕ (Pursuit Experimental) был прародителем Ки-27.

Первой ответила на запрос Мицубиси, построившая в августе 1936 года первый прототип истребителя Ki-33 (он получил обозначение Ki-33.01). Он был разработан под руководством Дзиро Хорикоши и являлся дальнейшим развитием Ка-14 и Ki-18. Причиной этого было то, что Мицубиси в то время выпускала истребители А5М и бомбардировщики G3M по заказу Кайгун Коку Хомбу (штаб авиации флота) и руководство фирмы решило, что проектировать совершенно новый самолет было бы непозволительной роскошью. Ki-33 отличался от Ki-18 главным образом силовой установкой, которая теперь состояла из 9-цилиндрового мотора воздушного охлаждения Накадзима Ха-la (перепроектированный Котобуки) мощностью 620/745 л.с., другим капотом двигателя, полузакрытой кабиной со сдвигавшимся назад фонарем, состоявшим из верхней и двух боковых панелей. Это был свободнонесущий моноплан с низкорасположенным крылом, имевший цельнометаллическую конструкцию. Поверхности управления были обтянуты полотном. Шасси — трехстоечное неубирающееся с хвостовым колесом. Колеса были закрыты обтекателями. Вооружение самолета состояло из двух 7,7-мм пулеметов. Второй опытный истребитель Ki-33.02 был построен в конце 1936 года.

Новый истребитель Кавасаки, который получил обозначение Ki-28, был разработан под руководством инженера Такео Дои. В целом в конструкции этой машины получили развитие идеи, заложенные ранее в Ki-5. Это был изящный свободнонесущий низкоплан цельнометаллической конструкции. Часть несущих поверхностей имела полотняную обшивку. Кабина была полузакрыта сдвижным фонарем. Шасси неубирающиеся, основные колеса закрыты обтекателями. В конструкции самолета использовался ряд новых решений. В частности, выпускаемые вручную посадочные щитки (впервые на истребителе этой фирмы) и ручное управление заслонкой, расположенного под фюзеляжем радиатора. Вооружение состояло из двух 7,7-мм пулеметов в фюзеляже. В отличие от конкурентов (и как обычно для Кавасаки) Ki-28 был оснащен 12-цилиндровым V-образным мотором водяного охлаждения Кавасаки Xa-9-Ia мощностью 720/850 л.с., таким же, как и на Ki-10. Прототипы, Ki-28.01 и Ki-28.02, были готовы в ноябре и декабре 1936 года соответственно.

Между тем, ещё до объявления конкурса, Накадзима разрабатывала два проекта истребителей, надеясь привлечь внимание Коку Хомбу. Первый из них — Ki-12 — разрабатывался с 1935 года командой под руководством Сигенобу Мори и двух французских инженеров с фирмы Девуатин Роже Робера и Жана Безио. На конструкцию Ki-12 сильное влияние оказал французский истребитель Девуатин D-510d, два экземпляра этого самолета были закуплены для ознакомления фирмой Мицубиси в 1935 году. D-51 °C1 был оснащен 12-цилиндровым V-образным мотором водяного охлаждения Испано-Сюиза 12 Ycrs. Интерес японских инженеров вызывала 20-мм пушка, установленная в развале цилиндров, которая вела огонь через втулку винта. Аналогичный, но более старый мотор Испано-Сюиза 12 Xcrs мощностью 610/690 л.с. вместе с пушкой был куплен фирмой Накадзима для установки на Ki-12.

Ki-12 представлял собой элегантный свободнонесущий низкоплан цельнометаллической конструкции с открытой кабиной. Крыло было оснащено щитками. Основные стойки шасси с помощью гидравлики убирались в крыло, перпендикулярно оси фюзеляжа, также убиралась и хвостовая опора. Ki-12 стал первым разработанным в Японии самолетом с убирающимся шасси. Конструкция радиатора на Ki-12 также отличалась от D-510, он имел овальную форму и располагался не под двигателем, а между двигателем и винтом (как на Девуатине D-503 или D-513). Вооружение состояло из одной 20-мм пушки в фюзеляже и двух 7,7мм пулеметов в крыле. Такая схема размещения вооружения также впервые использовалась в Японии. Единственный прототип Ki-12 был построен в октябре 1936 года и прошел испытания наряду с другими истребителями.

Несмотря на многообещающие летные характеристики (максимальная скорость 480 км/ч, потолок 10500 м, время набора высоты 5000 м — 6 минут 30 сек.) руководство Накадзимы понимало, что, как это не парадоксально, Ki-12 с его техническими новинками был слишком прогрессивен для требований Коку Хомбу. Кроме того установка импортного двигателя на японский боевой самолет категорически исключалась, а уверенности, что Франция продаст лицензию на выпуск самых современных моторов Испано-Сюиза не было никакой. Наконец, при взлетном весе 1900 кг и площади крыла 17 м2, нагрузка на крыло составляла 111,76 кг/м2 — слишком много, чтобы обеспечить необходимую маневренность самолета. Такой истребитель вряд ли мог получить одобрение Коку Хомбу. Таким образом, Ki-12 был интересным экспериментом, а не подлинным конкурентом в конкурсе на "усовершенствованный истребитель"

Второй прототип, Ки-27.02. Хвостовая часть такая же, как на РЕ и Ки-27.01. главными отличиями являются крыло увеличенного размаха и площади, новый капот без выступающих обтекателей пулеметов и полностью остекленный фонарь кабины.

Рождение Ки-27

Второй истребитель, разработанный Накадзима по собственной инициативе, имел фирменное обозначение РЕ (Pursuit Experimental — экспериментальный перехватчик). Он был детищем инженеров Ясуши Коямы и Минору Ота, общее руководство осуществлял главный конструктор самолетов для армии Надзимы доктор Хидео Итакава. Как и Ki-12, РЕ был цельнометаллическим свободнонесущим монопланом с низкорасположенным крылом, но в отличие от первого имел более простую конструкцию. Прежде всего отказались от установки убирающегося шасси, поскольку сочли, что 3 %-й выигрыш в скорости не окупает увеличение веса самолета. Стойки и колеса РЕ были закрыты тщательно зализанными обтекателями. Кабина пилота была открытой с сильно выступавшим вперед козырьком, который защищал телескопический прицел. Голова пилота была защищена маленьким "горбом" на фюзеляже. Тонкий фюзеляж овального сечения имел полумонококовую конструкцию и был выполнен из металла.

Трехлонжеронное крыло трапециевидной в плане формы (передняя кромка была перпендикулярна оси фюзеляжа) со скругленными законцовками также имела металлическую конструкцию. На нем использовался профиль Накадзима NN-2 (Nippon-Nakajima), относительная толщина которого изменялась от 16 % в корне до 8 % на концах. Крыло имело поперечное V 70 и угол установки 20. Размах крыла 10,4 м, площадь — 16,4 м2. Силовая установка состояла из 9-цилиндрового мотора воздушного охлаждения Накадзима Ха-1а (Ха-1 Ко) мощностью 650/710 л.с., вращавшего двухлопастный металлический винт изменяемого шага (два режима) Сумитомо диаметром 2,9 м (по другим данным — 3,0 м). Самолет был вооружен двумя 7,7-мм пулеметами Тип 89 с боезапасом по 500 выстрелов на ствол, установленных по бортам фюзеляжа перед кабиной.

Единственный опытный РЕ, постройка которого завершилась в июле 1936 года, стал лишь прототипом для другого более совершенного истребителя, которому Коку Хомбу присвоил обозначение Ki-27. Некоторые источники утверждают, что Накадзима смогла так быстро создать столь удачный самолет благодаря своим неофициальным связям в правительстве: в результате утечки информации из Коку Хомбу компания узнала технические требования гораздо раньше своих конкурентов. Даже если это и соответствует истине, Накадзима провела большую работу и доказала превосходство своего проекта над соперниками в ходе сравнительных испытаний.

Здесь необходимо обратить внимание на другой аспект конкурса на создание нового самолета. Вражда и постоянное "соревнование" между японскими армией и флотом приводило к такой ситуации, что армия "огорчалась", если флот получал доступ к информации о построенном для нее самолете и наоборот. С другой стороны, команды разработчиков больших японских авиационных фирм, особенно Мицубиси и Накадзима, работали с техническими требованиями обоих родов войск и выпуск самолетов для них зачастую велся одновременно и на одном предприятии. Исключение составляла компания Кавасаки Кокуки Когио Кабушики, которая до 1937 года была авиастроительным подразделением крупной судостроительной фирмы КК Кавасаки Зосеншо, которая всегда имела прочные связи с армией и работала почти исключительно для нее. Хотя в середине 30-х годов Мицубиси и Накадзима создали отдельные конструкторские офисы для работы на армию и флот, "психологический перевес" в конкурсе был на стороне Кавасаки Ki-28.

После объявления конкурса инженеры Накадзима приступили к работам над новыми прототипами, которые по сути являлись дальнейшим развитием РЕ. Первые летные испытания, которые провел шеф-пилот Накадзимы Киоши Шиномия показали, что РЕ по своим летным характеристикам соответствует требованиям Коку Хомбу за исключением маневренности. Поэтому работа инженеров фирмы была сосредоточена на улучшении этой характеристики. Первый из прототипов Ki-27, получивший обозначение 01 (Ki-27.01) впервые взлетел 15 октября 1936 года с аэродрома Оджима около города Ота. Вскоре на него установили новое крыло увеличенной площади (17,60 м2), чтобы улучшить маневренность, а кабину сделали закрытой, оснастив её сдвижным фонарем. В остальном новый самолет был практически идентичен РЕ. Модернизированный таким образом Ki-27.01 снова поднялся в воздух в декабре 1936 года.

В феврале 1937 года был готов второй прототип, Ki-27.02, размах крыла которого увеличился до 11,31 м, а площадь — до 18,56 м2 (на 13 % больше, чем у РЕ). Нагрузка на крыло уменьшилась с 77,27 кг/м2 (Ki-27.01) до 73,28 кг/м2. Крыло получило отрицательную крутку (угол установки постепенно уменьшался от 20 в корне до 0,50 на концах), что обеспечило Ki-27.02 лучшую маневренность, чем у Ki-27.01. Максимальная скорость при этом снизилась на 6,5 км/ч. Ещё одним внешним отличием стал капот двигателя (теперь без выпуклостей над толкателями клапанов) и новый фонарь кабины.

Ки-27а с номером «83» на руле. Вероятно это один из самолетов, которые в начале 1940 годи «играли роли» в японском фильме о героических подвигах Императорских ВВС в Китае.

Накадзима Xa-1b (Хи-1 Оцу) — 9-цилиндровый мотор воздушного охлаждения, который устанавливался на все модели Ки-27.

Победа в конкурсе

В январе 1937 года аэродром Армейского Технического Летно-исследовательского института в Тачикава стал местом проведения сравнительных испытаний трех конкурирующих истребителей. Они продолжались почти год, до 28 декабря 1937 года, и, по всей видимости, являлись самыми продолжительными испытаниями в истории IJAAF. Впоследствии Коку Хомбу принял решение отказаться от таких конкурсов, поскольку они отнимали слишком много времени и приводили к серьёзным финансовым потерям проигравшие фирмы. Истребители следующего поколения уже разрабатывались производителями, заранее отобранными Штабом армейской авиации.

Летные испытания показали, что Кавасаки Ki-28 является самым скоростным среди конкурентов. Хотя у земли он со своими 410 км/ч уступал Ki-33 (412 км/ч) и Ki-27 (420 км/ч), а на высоте 1000 м его скорость составляла 432 км/ч против 433 км/ч у Ki-33 и 437 км/ч у Ki-27. Но с высоты 2000 м Ki-28 превзойти не удалось: Ki-28 и Ki-33 развивали скорость 454 км/ч, а Ki-27 -445 км/ч. Максимальную скорость 485 км/ч Ki-28 развивал на высоте 4000 м, где Ki-33 и Ki-27 смогли достичь лишь 468 км/ч (для Ki-27 это была максимальная скорость). Максимальную скорость Ki-33 развивал на высоте 3000 м, она составляла 474 км/ч против 476 км/ч у Ki-28 и 467 км/ч у Ki-27. На высоте 5000 м максимальная скорость Ki-28 составляла 483 км/ч, Ki-27 — 467 км/ч и Ki-33 — 461 км/ч. На высоте 6000 м Ki-28 был способен развить 481 км/ч, в то время как его соперники заметно отставали: Ki-27 — 463 км/ч и Ki-33 — 454 км/ч.

Данные о скороподъемности, полученные в результате испытаний, показали следующую картину: высоту 1000 м Ki-28 набрал за 1 мин 5 сек; Ki-27 — 1 мин 3 сек и Ki-33 — 1 мин 16 сек. Для высоты 2000 м результаты распределялись следующим образом: Ki-28 — 1 мин 59 сек, Ki-27 — 2 мин, Ki-33 — 2 мин 15 сек; для 3000 м — 2 мин 54 сек, 3 мин 2 сек, 3 мин 16 сек; для 4000 м -3 мин 57 сек, 4 мин 14 сек, 4 мин 29 сек; для 5000 м — 5 мин 10 сек, 5 мин 38 сек, 5 мин 56 сек; для 6000 м — 6 мин 36 сек, 7 мин 17 сек, 7 мин 42 сек.

На результаты, несомненно, повлияло то, что Ki-28 был оснащен самым мощным двигателем. Однако истребитель Кавасаки был и самым тяжелым из конкурентов — пустой самолет весил 1420 кг, а взлетный вес составлял 1760 кг. Пустой Ki-27 весил 970 кг, взлетный вес составлял 1360 кг, для Ki-33 значения этих параметров были равны 1132 кг и 1462 кг соответственно. При площади крыла 19 м2 у Ki-28, 18,56 м2 у Ki-27 и 17,8 м2 у Ki-33, нагрузка на крыло составляла соответственно 92,63 кг/м2, 73,28 кг/м2, 82,13 кг/м2. Как видно, наименьшее значение этого параметра было у Ki-27, что обеспечивало ему лучшую маневренность. Действительно, этот самолет делал горизонтальный разворот на 360 — за 8,1 секунды, радиус разворота составлял 86,3 м, для Ki-33 эти значения составляли 9,8 секунды и 97,5 м, а для Ki-28 — 9,5 секунды при радиусе разворота 111,3 м (!)

Рассмотрев результаты, полученные в ходе летных испытаний, а также учитывая такие характеристики, как надежность силовой установки и простоту эксплуатации весной 1937 года Коку Хомбу отдал предпочтение истребителю Накадзима Ki-27. Компания получила заказ на десять предсерийных самолетов, которые получили обозначения Ki-27.03 — Ki-27.12. Первый из них был готов в июне 1937 года, а после-Пара Ki-27b 1-го Чутая 13-го Сентая, 1940 год. Стойки шасси оснащены пневматиками низкого давления, обтекатели сняты. В то время эмблемой подразделения была катакана "КаКо" на киле, указывающая на ее место базирования — Какогаву.

Внешне они были очень похожи на Ki-27.02, но с вертикальным оперением большей площади с более скругленной задней кромкой и новым остеклением кабины (трубка телескопического прицела проходила теперь через лобовое стекло, восстановили обтекатель за кабиной, но сделали в нем окна для обзора в бок — назад). Некоторые из последних самолетов этой серии были оснащены мощным двигателем Накадзима Ха-1b (Ха-1 Otsu) взлетной мощностью 710 л.с. (максимальная мощность -780 л.с. на высоте 2900 м). Испытания подтвердили хорошие летные характеристики самолета, и 28 декабря 1937 года Коку Хомбу официально объявило о завершении конкурса, выбрав Ki-27 с мотором Ха-1Ь для запуска в серию. ВВС императорской армии присвоили новому самолету официальное обозначение Армейский истребитель Тип 97 Модель А (Кьюнана-Сики Сентоки) или, коротко, Ки-27а (Ки-27Ко).

Ки-27b 10-го Докурицу Чутая, Китай, 1939–1940 годы. Перед самолетом с б/н «301» стоит командир подразделения капитан Киёши Кимура (сам он летал на машине с б/н «55»). В 1938–1940 годах все самолеты 10-го Докурицу Чутая имели хвостовое оперение черного цвета с белыми номерами.

Пара Ки-27b 1-го Чутая 13-го Сентая, 1940 год. Стойки шасси оснащены пневматиками низкого давления, обтекатели сняты. В то время эмблемой подразделения была катакана «КaКo» на киле, указывающая на ее место базирования — Какогаву