ピクシブ百科事典

烈風

れっぷう

大日本帝国海軍が「零戦」の後継機として開発していた艦上戦闘機。
目次[非表示]

『十六試艦上戦闘機』開発計画(中止)

昭和15年(1940年)末、三菱に零戦の後継機開発が内示される。
だが、
○新型機に搭載されるべき小型高出力エンジンが当時実用化されていなかった
○堀越技師筆頭とする設計陣が
・零戦21型で起こる初期トラブルへの対処
・零戦32型の開発作業
・十四試局地戦闘機(のちの雷電)の開発作業
といった問題に追われ、十六試艦戦開発にまわせる余力が無かった

等の理由で翌年1月に中止される。

『十七試艦上戦闘機』開発計画

それからさらに1年後の1942年(昭和17年)の4月、海軍は『十七試艦上戦闘機』として計画を仕切り直した。7月には正式に要求仕様が提示され、堀越二郎率いる設計陣がこれにあたっている。

その要求仕様とは、
・最高速度は高度6000mで638.9km/h以上
・上昇力は6000mまで6分
・約430m/hで5時間飛行し、さらに全開で30分飛行できる
・80m以内で離陸可能(12mの向かい風状態)
・着艦速度124km/h
・20mm機銃2門・13mm機銃2門の武装
空戦性能は零戦(32型)と同程度を確保する

お分かりであろうか。本要求性能を達成した場合、その機体は格闘戦性能において零戦に匹敵し、速度性能においてグラマンに比肩するものとなるのである。

設計にあたって、特に課題になったのはエンジンの選定、そして翼面荷重の目標値の設定であった。

発動機選定

当時選定可能の2000馬力級小型エンジンは2種類しかなく、しかもそれぞれに長短がある。
このどちらかを採用するかで設計の三菱と海軍側が揉めに揉め、あげく4か月も開発は停滞した。

この2種類のエンジンはどちらも空冷18気筒であり、日本初となる。ひとつは中島の『誉』(陸軍呼称はハ45)で、これは零戦のエンジンである『栄』(14気筒)をベースに18気筒としたもの。
もうひとつは三菱の『金星』をベースに18気筒としたもの(後のハ43)である。

両発動機の特徴と難点

本機に限った話ではなく、大戦後期における日本の戦闘機開発そのものの停滞は「高信頼性・大馬力エンジンの不在」を主因とするものであり、
「九六艦戦、九七戦の時代にはすでに世界最高レベルに達した『機体設計・開発能力』に、『発動機設計能力・工業力』の水準がついていけなかった」というのが、その時代の日本戦闘機開発の技術的構図である。


・『誉』(ハ45)
ハ45『誉』は海軍の紫電改、陸軍では四式戦闘機に採用されているものである。
だがこのエンジン、当時世界最高水準の出力重量比、出力前面投影面積比および出力排気量比を達成すべく高度に精密化された繊細なエンジンであった。

そのため、完成したエンジンは、確かに試作機レベルでは世界最高の性能を発揮出来たのであるが…
資源供給源であった南方の島々を次々に失った事により、国内で希少金属・高オクタン燃料が不足していた当時の日本で、素人工による代替材料を多用した量産型に額面性能を期待できる筈は無かったし、事実量産型の誉では性能の額面割れが恒常化していた。

その実例として試製烈風は試験飛行のとき、予定された性能を大幅に下回る性能しか発揮できなかったのであるが、その原因がひとえに誉発動機の性能額面割れであったことも立証されている(これについては後述する)。

・ハ43
ハ43は烈風のエンジン選定当時、試験運用すら開始できない開発段階にあった。
誉に比して開発に遅れをとっていたハ43は、一刻も早い十七試艦戦の実用化を求める海軍側にとっては選択しがたい発動機であった。

とはいえ誉に比して(大型とはいえ)より大馬力であり、「海軍の性能要求を達成するためにはより馬力の高いハ43を選定する事が不可欠」とする主張を三菱は譲らなかった。

両発動機の開発段階を比較すれば
「すでに十五試陸上爆撃機を用いて初期型の各種試験を実施中であるエンジン『ハ42』」
に対して
「まだ試作完成以前のエンジン『ハ43』」
を選定しなかったのは妥当であるとの意見もある。
また「烈風はハ43でなければいけない」なら「紫電改にハ43を積めばいい」という話になる(誉から換装する計画があった)。烈風は紫電改の後継機体ともいえる位置付けだったため、紫電改と同じエンジンで紫電改を超えなければ、本機の存在意義そのものが揺らぐこととなる。

結局は海軍の意見が(海軍側の一方的通知という形で)通り、議論と諸問題解決に手間取るうち既に完成し、試験段階へ進んでいた『誉』改良型の「ハ45」(中島飛行機製)の採用が決まっている。

この決定が烈風に落とした影

しかしこの選択が原因で、烈風は一時開発中止に追い込まれている。というのも、完成した試作機は要求性能に遠く及ばぬ低性能を示したのである(速度性能は零戦並、上昇力など目も当てられない)が、この試験結果を受けて海軍は三菱に「烈風の開発を中止し、三菱は紫電改の量産に取り組むべし」という要請をたたきつける。

この結果に憤慨した三菱が、試製烈風の発動機を自社製エンジン『ハ43』に換装したところ、見事に要求性能を実現する試験結果が得られたのである。この試製烈風に載っていた誉は、実に1300ps(6000m)程度の出力しか発揮していなかったことが、三菱のベンチテストの結果明らかになっている。

このエピソードが如実に示すように、当時の量産型『誉』の性能額面割れは酷いものであったのだが、とはいえこれをもって『ハ43』が明らかに『誉』エンジンより優れていると断定することは不可能である。それは、三菱が換装した『ハ43』が量産型仕様の発動機では無いことに起因する。

『誉』のカタログスペックが優秀であるのは「設計仕様を一点の漏れもなく再現した試作機」段階でのスペックが高かったからであり、『ハ43』が『誉』並みに量産されたとしてどれだけカタログスペックから性能が落ちたのかは想像だに出来ないためである。

後学で言えば……

これは紫電改についても言えることであるが、烈風は大柄で前面投影面積そのものは大きいため、
火星の搭載は現実的に考慮に入れられて然るべきであったとする意見がある。
サイズさえ度外視してしまえば、すでに一式陸攻二式大艇に採用されて実績があり、排気量にも余裕があって、まだ出力向上の余裕のある三菱『火星』でも良かったのではないか、という話にもなる。

『火星』の大きさはあくまで「口径がでかい」ということであって、出力重量比ではアメリカのP&W R-2800『ダブルワスプ』より優秀である。が、その『火星』を積んだ雷電は、エンジン周りが原因の振動問題の原因究明のため、開発が1年以上遅れるという問題を起こしたエンジンである。

ある意味で戦闘機搭載に当たっては「誉以上の問題児」と認知されていたため、当時の海軍が戦闘機への搭載を敬遠したのは当然であって、「火星搭載案」というのは完全なる後知恵・結果論にしかならない。

翼面荷重の憂鬱

もうひとつの設計上の争点「翼面荷重」、つまり格闘戦性能と高速性能のバランスについて記す。

性能要求では150kg/m2とされていたのだが、後出し的に海軍が、代わって130kg/m2とすべきとの要望を出してきたことにより事態は複雑化した。

結局は両仕様の主翼をそれぞれ製作、選定は実測性能に拠ることと決まり、さしあたって130kg/m2案の主翼が製作される事になった。結果「実戦用装備を追加すると150㎏/m2に近くなる」ことが判り、150kg/m2の主翼は作られなかった。

性能

本機は全幅が九七艦攻並みである。烈風のこの大きさには艦上戦闘機として開発された本機が、燃料確保・翼面積確保のため大型化せざるを得なかったという事情がある。

よって前面投影面積そのものも大きく、グラマンよりも急降下における加速性能は劣っている可能性が高い。空力的洗練により空気抵抗係数は大戦機としては最低レベルを達成しているため、水平加速力については非常に高い水準にあるであろう烈風だが、空虚重量で1tも重いグラマンに、急降下加速で勝ることは無かったと思われる。なお、急降下制限速度はグラマン機に匹敵する約770.4km/hを達成しており、零戦のような、実用戦闘機としては珍しい次元の軽量化はされていなかった事がわかる。

Wikipediaの記事を参考にすると、ハ43を搭載し高性能を示した、制式採用された11型で
・最高速度:624.1km/h(高度5670m)
・上昇力:6000mまで5分58秒
となっている。

これは、しばしば陸軍最優秀戦闘機とされ、烈風と比較される四式戦闘機(一型甲)の
・最高速度:624km/h(高度5000~6000m)
・上昇力:5000mまで5分弱
という数値と較べてほぼ互角である。

烈風は四式戦闘機(甲型)よりも火力で優れる(20mm機銃4門)が、機体サイズが非常に大きいことを主因とし500kg程疾風より重い。とはいえエンジンの発揮する馬力も向上しているため(1825ps→2200ps)推力重量比に大差は無い(無論、額面性能を前提とした議論になる)。

空戦性能についてであるが、この機はスロット式親フラップに、空戦フラップとしても使用するスプリット式の子フラップが組み合わせられた親子式フラップを搭載しており、すこぶる高いといえる。この点においては重戦としての性格(日本軍機としては重い舵、強い機体強度など)をも持っている四式戦を凌駕する。

試製烈風(ハ43搭載)による、零戦との模擬空戦試験の結果、烈風は対零戦の『巴戦』に勝利する次元の機動性能を獲得していることが証明されている。

その他戦闘機の翼面荷重

Wikipediaの記事に掲示されているデータを参考にすると、
零戦(21型):107.89km/m2
四式戦闘機:185.24kg/m2
Bf109(G型):217.24kg/m2
FW190(A-5):222.02kg/m2
グラマンF6F-5:184kg/m2
となっているのに対し、烈風では142.90kg/m2となっている。

これは諸外国のものに対し、かなり低めである。
日本海軍では『零戦のように格闘戦に強い戦闘機』を期待していたのであるが、(烈風試作機が巴戦で零戦に勝利している事実を鑑みれば)その性能目標そのものは達成されたと見てよいであろう。
一方で、実戦においてこの高い格闘戦性能を活かしうる、すなわち「対日戦闘機戦においては一撃離脱が上策」と刷り込まれた米軍パイロットを格闘戦に誘いこみ、巴戦により撃墜せしめうる技量のパイロットが残存していたのかについて疑問が残る。

とはいえ、「巴戦(旋回性能を活かした格闘戦)に拘った海軍は無能」と言い切れるかと言うと決してそうでもない。一撃離脱は敵より有利な位置につくことが前提なうえ、敵と同数で一撃離脱を行っても敵に小規模な被害を与えただけで高度を落として終わってしまうし、少数機同士の空戦、爆撃機の護衛等ではお互い一撃離脱に徹する事も出来ないという問題もある。
また、米軍パイロットに一撃離脱戦法と共に採用されたサッチ・ウィーブ戦法は「背後に付かれたら機体を左右に振り僚機の攻撃チャンスを作る」という一撃離脱というよりは格闘戦よりの考え方である。
F6Fより高性能なはずのF4Uを「F6Fよりは戦いやすい」と評価する日本パイロット・「日本機相手に空戦するならF4UよりF6F」と評価する米軍パイロットが居るのもこの辺りが理由であり、実際終戦間際ではF6Fも数と練度に物を言わせ積極的に零戦に格闘戦を仕掛ける、という光景も見られた。(そして返り討ちに合ってしまうF6Fも決して少数ではない)

この時代の空中戦にはある程度の旋回性能もやっぱり必要なのだ。実際傑作機と言われた陸軍の疾風も「鍾馗の後継機に隼の要素をぶち込んだ」と言うなど、一撃離脱だけではなく旋回性能も重要視している。この点を考えれば零戦より遥かに一撃離脱に向いている上旋回性能も互角以上という烈風の方向性自体は決して間違って居なかったといえる。烈風や疾風であれば一撃離脱で米軍機とほぼ互角に戦え、格闘戦であれば有利に立てるのだ。

前任機との比較

三菱の発動機ハ43についても、試作段階そのままの性能を発揮できない場合はやはり想定される(前述)。誉搭載の試製烈風と零戦52型の性能を列記する。
・試製烈風
最高速度:574.1km/h
上昇力:6000mまで9分54秒

・零戦52型
最高速度:564.9km/h
上昇力:6000mまで7分1秒
この時のエンジンは2000馬力のエンジンだが、正直言ってゼロ戦と大差ない。上昇力にいたっては劣悪といっていい値である。


四式戦闘機F6F相手でも有利に立ち回れる事があったようだが、烈風では翼面荷重が低く設定され、そのために主翼が大きいという特徴がある。翼面荷重そのものはF6F相手に格闘戦で有利に立ち回れたという四式戦闘機より低いため、やはり速度性能とあいまって格闘戦で不利ということは無いだろうと思われる。

一撃離脱戦法と無線機

なお、一撃離脱戦法は(従来のような)格闘戦に比べ「お互い連絡を取りながら行う編隊空戦」の色が強くなる。こうなると無線機が必須になるのである。

当初海軍は重視していなかったが、後期になると343航空隊(紫電改で有名)が偵察機と無線機を使用したチーム戦を開発し、戦争後期には改善されつつあった。

一方陸軍では、一撃離脱戦法への対応のため無線機は「使えなければいけない道具」と認識されており、不具合に悩まされながらも加藤建夫(64戦隊)をはじめとして早い時期から活用が進んでいた。

整備の問題

四式戦闘機も前線での整備には苦労させられていた。前述のとおり誉の量産型は、高精密な設計が災いし性能の額面割れが恒常化、想定せぬ故障も多発。さらに部品やハイオクガソリンが足りぬことで誉エンジンの額面性能確保は終始夢物語であった。同じエンジンを装備した紫電改は(日本本土であることかつ生産数が少ないこともあって)343航空隊を中心に集中して多数を配備していたこともあり、疾風ほど整備・稼働率に悩まされたという話は少ない。

烈風では四式戦闘機よりも額面で300馬力余り出力が高いが、その四式戦闘機量産型の抱えた出力低下を鑑みると「果たして烈風が四式戦と互角程度の性能であったのか」は「ハ43量産型の額面割れがどれ程のものとなったか」によるのであり、単純比較は出来ないのも確かである。(また、別の問題として烈風にハ43を積んでしまうと生産・整備を行うエンジンの種類が増えてしまい他のエンジンの運用に影響を及ぼす可能性も否定しきれない)

結局は

開発が難航し、おまけに空襲や地震で部品の供給すらおぼつかなくなってしまった。
設計思想もベテランの激減による防弾の必須化、高速戦闘機による編隊空戦・一撃離脱の優位性といった、当時の内情を全く鑑みぬものとなっており、量産に成功していたとしても戦況に著しい影響を与えたとは考えにくい(これには設計思想のみならず、ミッドウェー海戦までは通用していた戦法であることも一因)。

なお、対するアメリカは昭和20年秋より海軍の最新鋭機を実戦投入する予定であり、終戦時もすでに配備された部隊が太平洋を越える最中だった。F6Fでも苦戦していた海軍航空隊に、果たして打つ手は残されていたのだろうか・・・

しかしテストパイロットにいわく・・・

『600km/h以上の速度に零戦21型なみの格闘戦性能があり、本機が100機以上あれば戦局の挽回も可能』と絶賛している。
一方で逆に「エンジンが不安定で、想定どうりの上昇性能が発揮できない」とも苦言を呈している。

ともあれ戦況は待ってはくれなかった。
空母をすべて失うまでなら「使いで」があったかもしれないが、実際には開発が本格化した直後に次々と空母や搭乗員を失うことになってしまった。(1942年のミッドウェー海戦など)

結局は空母部隊の再建すらままならず、「新型の空母艦載機」開発もそれほどの熱気ではない中で続けられたが、1945年6月には艦上戦闘機から局地戦闘機へと区分変更となり、とうとう2年間たたら踏みを続けた挙句、完成機すら揃わぬままに終戦の日を迎えることになってしまった。

烈風改

烈風の高高度仕様。発動機を排気タービン過給器付きのハ四三-一一型ルに変更し、翼内に30mm機銃4挺、胴体に30mm斜銃2挺を装備する予定だった。試作機の製作準備中に終戦した上、戦後の混乱によって設計図は存在しないと思われていたが、2005年に堀越技師の親族が群馬県藤岡市に寄贈した資料の一部に、本機の設計図が含まれていた事が最近になって発覚した。

関連タグ

大日本帝国海軍 堀越二郎 艦上戦闘機 零式艦上戦闘機

pixivに投稿された作品 pixivで「烈風」のイラストを見る

このタグがついたpixivの作品閲覧データ 総閲覧数: 1777975

コメント