Kawanishi N1K2-J Shiden kai. Część I – powstanie i rozwój konstrukcji

Leszek A. Wieliczko

Kawanishi N1K2-J Shiden kai był jednym z najlepszych myśliwców lotnictwa Japońskiej Cesarskiej Marynarki Wojennej (Dai Nippon Teikoku Kaigun). Mimo że nie został wyprodukowany w wielkiej liczbie, nie miał wcale rewelacyjnych osiągów i zadebiutował w boju dopiero na początku 1945 roku, to jednak trwale zapisał się w historii zmagań powietrznych nad Pacyfikiem i do dziś pozostaje jednym z najbardziej rozpoznawalnych japońskich samolotów z okresu drugiej wojny światowej.

Geneza

Pod koniec 1941 roku, podczas finalizowania projektu wodnosamolotu myśliwskiego 15-shi suijō sentōki (N1K1 Kyōfū), zespół inżynierów firmy Kawanishi pod kierunkiem głównego konstruktora inż. Shizuo Kikuhary zaproponował opracowanie jego lądowej (kołowej) wersji jako myśliwca przechwytującego (kyokuchi sentōki; w skrócie kyokusen). Firma Kawanishi Kōkūki Kabushiki Gaisha niemal od początku istnienia specjalizowała się w budowie wodnosamolotów oraz dużych łodzi latających i nie miała żadnego doświadczenia w konstruowaniu samolotów lądowych (kołowych). Wstępne obliczenia konstruktorów wskazywały jednak, że „postawiony na kołach” N1K1 może okazać się całkiem udanym myśliwcem, wobec czego zarząd firmy zdecydował się na realizację projektu na ryzyko własne wytwórni. Prototyp nowego myśliwca, początkowo znany pod tymczasową nazwą „myśliwiec przechwytujący nr 1” (kashō ichi-gō kyokuchi sentōki; w skrócie ichi-gō kyokusen), a później oznaczony jako N1K1-J i nazwany Shiden, został oblatany 31 grudnia 1942 roku.

Zaledwie pięć dni później, 5 stycznia 1943 roku, konstruktorzy zaproponowali opracowanie jego ulepszonej wersji w ramach tzw. trzeciego planu wzmocnienia uzbrojenia myśliwca przechwytującego nr 1 (kashō ichi-gō kyokuchi sentōki heisō kyōka dai-san-an). Planowane początkowo uzbrojenie N1K1-J w postaci dwóch karabinów maszynowych kal. 7,7 mm i dwóch krótkolufowych działek kal. 20 mm uznano bowiem za niewystarczające. Poza tym konstrukcja N1K1-J wywodziła się bezpośrednio z wodnosamolotu N1K1 i poza silnikiem oraz trójkołowym podwoziem zamiast pływaków niewiele różniła się od pierwowzoru. Przyjęty w N1K1 i odziedziczony przez N1K1-J układ średniopłata nie był optymalny dla samolotu z podwoziem kołowym. Największym wyzwaniem okazało się podwozie główne, którego golenie musiały być wyjątkowo długie, aby zapewnić odpowiedni prześwit pomiędzy końcówkami łopat śmigła o dużej średnicy a ziemią. W tym celu opracowano teleskopowe golenie, które najpierw były skracane, a dopiero potem chowane do wnęk w skrzydłach. Mechanizm ten był jednak nadmiernie ciężki i skomplikowany.

W nowej wersji, oznaczonej jako N1K2-J, zamierzano zastosować układ dolnopłata i gruntownie przeprojektować całą konstrukcję, aby wyeliminować wrodzone wady N1K1-J i przy okazji znacząco poprawić aerodynamikę samolotu, a w konsekwencji osiągi. Na czele zespołu konstruktorskiego ponownie stanął inż. Shizuo Kikuhara. Projekt wstępny N1K2-J ukończono w lutym 1943 roku i 15 marca Wydział Techniczny Głównego Biura Lotnictwa Marynarki Wojennej (Kaigun Kōkū Honbu Gijutsubu) zlecił budowę prototypu nowego myśliwca, nazywanego tymczasowo zmodyfikowanym myśliwcem przechwytującym nr 1 (kashō ichi-gō kyokuchi sentōki kai). W nowym systemie oznaczeń samolotów myśliwskich lotnictwa Marynarki Wojennej, który wszedł w życie w lecie 1943 roku (zob. ramka), N1K2-J dostał nazwę Shiden kai.

Projekt

Mimo pewnego podobieństwa obu maszyn N1K2-J był praktycznie zupełnie nowym samolotem. Zmiana układu aerodynamicznego na dolnopłat wymusiła konieczność całkowitego przeprojektowania kadłuba, gdyż dotychczasowy, o niemal okrągłym przekroju, wywoływałby zbyt duży opór interferencyjny. Nowy kadłub był więc dłuższy i znacznie smuklejszy niż w N1K1-J, a jego przekrój poprzeczny węższy i bardziej spłaszczony po bokach. Długość siłowej części kadłuba – od pierwszej do ostatniej wręgi – wzrosła z 5500 do 6095 mm, a długość całkowita samolotu z 8855 do 9346 mm. Zupełnie nowe było także usterzenie pionowe, które miało inny kształt, a powiększony ster kierunku znajdował się na całej wysokości statecznika i końcówki kadłuba (w N1K1-J ster kierunku był mniejszy i znajdował się tylko nad usterzeniem poziomym). Niewielkiej modyfikacji uległo również usterzenie poziome, choć rozpiętość stateczników nie zmieniła się. Tak jak u poprzednika wszystkie stery miały płócienne pokrycie i zaopatrzone były w trymery sterowane przez pilota.

Wewnętrzna konstrukcja skrzydeł również została zmodyfikowana, przede wszystkim w celu pomieszczenia uzbrojenia w postaci czterech działek kal. 20 mm. Profil, rozpiętość, powierzchnia nośna i zwichrzenie geometryczne nie uległy jednak zmianom. Zwiększono natomiast nieznacznie wznios. Tak jak w N1K1-J zastosowano automatyczne klapy bojowe (jidō kūsen furappu), które wychylały się i chowały samoczynnie, w zależności od prędkości samolotu i działającego w danym momencie przeciążenia. Dopracowanie automatycznego mechanizmu sterowania klapami zajęło jednak sporo czasu. Po jego wprowadzeniu w seryjnych samolotach obie części klap – główne szczelinowe i mniejsze, krokodylowe na ich krawędziach spływu – zostały trwale połączone i pracowały jak zwykłe jednoelementowe wysuwane klapy szczelinowe (Fowlera).

Pełna wersja artykułu w magazynie Lotnictwo 8/2021