[科普中国]-紫电式战斗机

背景

1940年9月，日本海军提出高速水上战斗机计划，以便利于岛屿的早期防空作战，从战争一开始，日本就迫切需要有一种用于巩固被占领土的截击战斗机用于要地防空。

川西便推出紫电的原型机——“强风”。但后来战局失利，导致日本必须研发拦截机，于是海军本部便要求川西将“强风”原本优异的性能，改良成为陆基战机。在菊原设计小组的努力下，很快就推出了“紫电”11型，并首创自动战斗辅助系统。但是11型的中单翼设计和大型的四叶螺旋桨导致主起落架过于脆弱，加上引擎和自动战斗辅助系统毛病百出，制造过程也过于繁复，使实用性大幅降低。于是川西的鸣子工厂便推出重新改良后的“紫电改”，低单翼的设计和较简略的制造过程，使“紫电改”跃升为海军的有力战机之一。纵使引擎的问题还是没有解决，但因为战局吃紧，“紫电”系列还是加入了战局，总产量包括各型在内共1440架。

为尽量缩短研制周期，承担研制任务的日本水上飞机老牌厂家川西飞机厂有意保留了强风式原有的机身与机翼构造，用后三点收放式起落架替代了原先笨重的浮筒，并选用了全新的国产誉11型大功重比空冷发动机。在航空史上，不乏用一般飞机改成水上飞机的先例，但用水上飞机改成高性能的战斗机，却十分少见。

“紫电”属单座单发轻型战斗机，设计中大胆采用了世界上尚未完全推广的层流翼型和自动收放空战襟翼，特别是后者，能借助于不太复杂的机构使飞机在各种速度状态下都能获得相应的最佳襟翼偏转角和升阻比。紫电还采用了杆力调节器，使各种速度下均有较好的操舵力和舵效。作为计划中零式飞机之后继，紫电摒弃了后者片面追求轻捷的设计思想，模仿对手美国人实施了重装甲、重火力的改造方针。

由于不允许花时间作太多的修改，外加西川公司本身缺乏起落架设计经验，“紫电”沿用了强风的梯形上反中单翼布局，但作为陆基飞机，起飞着陆时视界存在死角，加上主起落架支柱过长，收放机构过于复杂，轮距过宽和方向舵偏小，飞机起降时存在不少麻烦和瘾患。1

全金属结构的“紫电”有一个粗短的机身和多隔框的水泡形座舱盖，全机给人一种紧凑和圆滑的感觉。

一年后的1942年12月31日，原型机在伊丹试飞成功，但因发动机及机体本身机械故障太多，影响了试制进度。几经努力，海军终于在1943年7月接受飞机并在横须贺港展开了一系列试验。由于4门20毫米机炮强大的摧毁力和原型机天生具有的良好的续航性能，使海军很快拍板订货，于是，这种被美军称之为“乔治”的海军战斗机成为战争后期与着陆军中岛四式“疾风”一起，成为能与美国海军主力机种F6F和F4U相抗衡的日本战机。

因为战事吃紧，“紫电”是带着许多急待改进的技术问题匆忙投产的，海军不得不调来大批技术人员和熟练工人充实到川西厂，但仍不断存在飞机虽已出厂却迟迟无法放飞的尴尬现象。

1944年10月，第一种实用化的改型“紫电”11型在台湾——菲律宾地区首次投入战斗，此时已到战争后期。其空战性能表现不凡，连美国海军最好的F6F也自叹不如，但产量低、出勤率低仍严重影响着战斗力的形成。从1943年至45年，紫电各改型共生产了1007架。

早期试制型为“紫电”11型（N1K1—J），机头上方装7．7毫米机枪2挺，机翼下凸出的包皮内装有20毫米机炮2门。

大量投产后的“紫电”11甲型（N1K1—Ja）于1944年11月定型，放大了的滑油散热器被移到机头下方，机枪撤去，但机翼内部安装了2门20毫米机炮。此外，翼下还能外挂60千克炸弹2颗、机身下可挂副油箱一只。

“紫电”11乙型（N1K1—Jb）在机翼内部安装了4门“99式2号4型”机炮，机腹可挂250千克炸弹一颗。平尾也改为矩形，是一种打击力较强的战斗轰炸机。由于时速低于555千米的任何战术飞机在穿透美国舰队强大的对空火力网进行突防时，通常只有5%的架次可获得投弹机会，所以挂弹飞行的紫电也不能指望取得多大的海上攻击效果。

后来试飞了“紫电”11丙型（N1K1—Jc），它能挂4颗小炸弹，并有火箭助推器帮助加速，这种改型在战争末期为用来拦截B—24和B—29，还在翼下改装了火箭发射器。2

部署“紫电”的第一支部队诞生在馆山基地，1944年10月开始在东海洋面与美国舰队航空兵展开角逐。其最高时速比F6F还要高出20千米。由于飞机数量少，飞行员素质低劣。飞机装备的“誉”式发动机又故障频频，“紫电”始终无法维持较高的出勤率，以主动姿态积极参与攻击行动。但在1945年6月，谷田部队飞行员驾驶着灌进劣质汽油的“紫电”战斗机在日本关东地区成功地拦截住美国机动部队的大机群，曾击落不少敌机。紫电主要活跃在冲绳、菲律宾、硫磺群岛和日本本土一带，先后配备在元山、台湾乙、横须贺、筑波、132、201等14支航空队及301、401等6支特设飞行队。在战争末期，曾改作“特攻机”和“紫电改”的教练机。3

改进由于日本海军自下而上从一开始就期望着能对“紫电”进行一次脱胎换骨的改进，这就导致川西飞机厂进一步研制了新的大改型号，代号N1K2—J，泛称“紫电改”。

实际上，“紫电改”的研制和“紫电”的研制基本上是平行进行的。“紫电改”的设计始于1942年，1943年2月方案通过审查，由于改装十分彻底，可以认为紫电改是又一种新飞机。

除继续采用层流翼型外，机翼已从不合理的中单翼改为低单翼，翼端扭转3．25度，翼根后缘加大了整流皮面积，一举解决了“紫电”存在的种种弊病。延长0．5米的机身构造得到完全改造，小直径誉21型发动机进一步减少了正面阻力，流线形的机身中段采用三角形断面，又减少了翼——身干扰阻力。飞机在操纵性、射击精度和起落性能方面也有所改善。在提高爬升速度的同时，减少了自重约100多千克。

同样还装备了和“零战”类似的控制机内“操纵索”强度的装置，以便在高低速时按照喜好改变操纵手感。而在自动空战襟翼问题上，有些驾驶员如坂井三郎在战后的采访中提到了自动襟翼装置里的水银在某些情况下会出现氧化的问题（虽然原则上水银在常温下不太会轻易氧化），而有些其他的日本海军驾驶员则非常厌恶这种自动装置。考虑到“零战”脆弱的装甲问题，“紫电”和“紫电改”的内部燃料箱一般都经过了全套防弹处理外加自动灭火装置。除了在驾驶员的前方配置了防弹玻璃，原本也装备在后镜处安装防护钢板。特，由于大大强化了防弹装甲和采用了防漏油箱，飞机生存性大幅度提高，并接近了欧美标准。4门机炮的携弹量从每门数十发增至200多发，并可外挂60千克炸弹或火箭弹。

由于“誉”式发动机日趋成熟和功率增长，使飞机时速达到了630千米，满足了海军的作战要求。1943年12月31日，一架涂成橙色的原型机试飞上天，整个研制改装工程只化了十一个月。1944年4月，军方展开多项试验，其间改良工作从未间断……经过努力，“紫电改”终于继零战以后成为日本海军兼具甲类要求（舰载格斗）和乙类要求（反轰炸机）的“水平超群”的优秀机种，战后，被盟军评价为“日本最好的战斗机”。

“紫电改”是在1944年下半年正式投产的，1945年1月才获得制式称号“紫电21型”（即紫电改的第一种改型）。

不久，川西工厂又生产了可在翼下挂4枚炸弹的紫电21甲型（N1K2—Ja）。

1944年底，因海军将生产重点置于战斗机方面，故倾其财力与人力集中生产“紫电改”已成为必然选择。为配合增产规划，在川西、三菱、爱知、昭和等七家飞机厂的八个厂区同时建立了生产线，目标订得不低——到1945年秋季月产量不得少于1000架。

在战争最后一年，由于日本国内资材枯竭，劳工不足，军工厂忙于疏散，又屡遭空袭，使“紫电改”的增产成为泡影。加上誉式发动机的质量下降，海军曾寄以厚望的“紫电改”从1945年3月至5月间，仅在川西工厂的鸣尾工场造出400来架，三菱的水岛工场和大村的21航空厂仅造出几架，累计数也不过428架。

作为舰载战斗机，“紫电改”虽然始终没有机会随舰出征，但在以陆上机场为基地的作战中已证明其综合飞行性能远远超过了名声在外的“零”式战斗机。与美国海军的F6F相比较，除航程稍短，其他战术指标都已领先。当时日本海军的飞行员则喜欢称紫电为“J”，紫电改为“J改”。4

发展型号为适应前线作战需要，“紫电改”发展过几种改型：如改装98式射击/轰炸瞄准具，机头加装2挺13毫米机枪的“紫电31”型（N1K3—J），也称“紫电改”3；有改装带低压燃烧喷射装置的“誉”23型发动机，机头放长0．15米的“紫电”32型（N1K4—J），也称“紫电改”1；有用上述二型改装成的舰载试验机“紫电”41型（N1K3—A），也称“紫电改”2和“紫电”42型（N1K4—A）；也有改装三菱ハ—43—11型发动机的“紫电”25（N1K5—J），也称紫电改5。“紫电改”的双座教练改型从21型加后座改成，称N1K2—K。

1944年12月末，装备“紫电改”的第一支部队，有名的第343航空队在松山机场成立，下属3个中队共拥有72架飞机，由源田实大佐指挥。他拥有最好的飞行员，也懂得如何扬长避短，充分发挥近海作战在后勤补给和地理上的种种优势。

战绩尽管日本败色已浓，但与美国舰载机的几次交手，仍取得了一些战果。1945年2月，该部奉命担负日本西部防空任务。3月19日，首次作战即占上风。343航空队当日派出全部可供飞行的54架“紫电改”前往拦截空袭吴军港的美舰载飞机编队，在松山上空6个小时的断断续续的空战中，共击落F4U、F6F 达52架，自己仅损失16架（一说48比15）。在4月至6月间，他们又飞往冲绳、鹿屋、国分、大村和九州基地，空战均较顺利。7月24日，鸳渊队长率领21架紫电改在丰后水道上空拦截了空袭吴地区的500架美国海军飞机，击落其中的16架，己方损失6架。在冲绳之战中，又以损失29架之代价击落美机106架。至战败时，该航空队共74名飞行员殒命，总战果170架左右。

但是紫电改的战果存在大量的疑点，以上文提到的1945年3月19日的战斗为例，美方记录当日未归还战斗机仅为F6F8架，F4U6架，总计14架。美方战报对当日空战的描述为”遭遇零星抵抗“。根据美方的击落，343联队和美军航空部队的交换比为8比7，仍然是美方占优。

343联队长官源田实在太平洋战争早期在日军航母上担任指挥官的时候，就有喜欢夸大战果的习惯，而日军从1942年中旬中途岛惨败之后就习惯性的在战果中注水，圣克鲁斯海战根据日军战报共击沉美军航母三艘，重创一艘，但实际上当时整个太平洋舰队能动的航母就两艘，萨拉托加还在美国本土进行修理。5

“紫电改”先后在343、1001、横须贺航空队和侦察11、侦察12飞行队，以及战斗167、301……701等6支飞行队中服役。其中，301飞行队的营野直大尉个人战果25架，是“紫电改大王牌”。

评价战后，美军用辛烷值92的优质航油对“紫电改”作过飞行包线再测试，飞出了时速670千米的好成绩。盟军事后承认，该机的综合性能并不亚于“喷火”9、“零”式52型、P—47D、“疾风”和Fw190等大战著名战斗机，仅火力逊于P—47D，转弯性能和“易生产性”次于“零”式和“喷火”。“紫电改”确实是战时日本海军的优秀机种。6

性能参数型 号 ：紫电改21型(N1K2-J)

发 动 机 ：中岛“誉”21型星型复列18缸气冷式发动机，1990马力

尺 寸： 长9.35m，翼展11.97m，高3.96m

最大速度： 594 km/h

升 限： 10760 m

航 程： 1720km

空 重 ：2657kg

武 器： 99式2号20mm机炮4门，250kg炸弹2枚或火箭弹6枚

机组人员： 1人