[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Lovac Hayate je nastao kao odgovor na zahteve japanskog Generalštaba za novim lovačkim avionom koji bi bio pogonjen snažnijim radijalnim motorom, vazduhom hlađenim. Na osnovu iskustava iz borbi i izveštaja o borbenim dejstvima lovačke avijacije, Japanci su promenili razmišljanje o traženim kvalitetima lovačkih aviona. Iako u zaostatku za američkim fabrikama avionskih motora, japanski proizvođači motora su počeli da proizvode avionske motore sve veće snage kako bi ispunili zahteve ua naprednije projekte lovačkih aviona, a koji su postavljeni pred njih sa izbijanjem rata na Pacifiku.
Generalštab je 1938. implementirao politiku razvoja lakih i teških lovačkih aviona jednoseda. Laki lovac je trebao da ima izuzetnu manevrabilnost, ali i lako naoružanje od dva mitraljeza manjeg kalibra. Ovi lovački avioni su oslikavali opsesiju japanskih pilota za upravljivošću – verovali su da je sposobnost manevra umanjivala potrebu za snažnijim naoružanjem. Teški lovac je trebao biti naoružan mitraljezima i topom, dok je upravljivost bila u drugom planu.
Fabrika aviona Nakađima (Nakajima Hikoki K.K.) je u tom periodu radila na razvoju aviona koji će zameniti do tada uspešni lovac Type 97. Ki-43 Hayabusa je bio laki lovački avion, jednosed, sa planiranim naoružanjem od dva mitraljeza Type 1 Ho-103 kalibra 12,7 mm. Kompanija je u leto 1939. započela rad na projektu teškog lovca, koji bi bio namenjen prevashodno za zadatke presretanja. Označen sa Type 2 Ki-44 Shoki, ovaj avion je bio brži od Ki-43 i bio je naoružan sa dva mitraljeza Type 89 Model 2 kalibra 7,7 mm i dva mitraljeza kalibra 12,7 mm. Teški lovac je trebao da presreće neprijateljske bombardere dok su laki lovci trebali da obezbede prevlast u vazduhu.
Nakon bitke kod Halkin Gola, neki od japanskih pilota su doveli u pitanje značaj manevrabilnosti kod lovačkih aviona. Lovački avioni Type 97 su imali problema sa taktikom penjanja i obrušavanja, a veliki problem su predstavljali i veća brzina leta i snažnije naoružanje sovjetskog Polikarpova I-16, kao i brzi bombarderi SB-2, izrađeni od metala. Brojni japanski piloti su se vratili iz borbe, zahtevajući lovca veće brzine i sa snažnijim naoružanjem. Zapadne konstrukcije lovaca su demonstrirale prelazak ka većim brzinama i snažnijem naoružanju lovačkih aviona. Ipak, zahtev za manevrabilnošću je ostao, a koncept podele lovaca na lake i teške nastavio je da utiče na projekte lovačkih aviona u formi Kavasakijevog Ki-60 i Ki-61 sa linijskim vodom hlađenim motorima.
Krajem 1941, kako je Ki-43 Hayabusa uvođen u naoružanje, japansko vojno rukovodstvo je već započelo razmatranje o potrebama za njegovom zamenom. Japance je čekala borba protiv naprednih savezničkih lovaca koji su tada bili u razvoju, tako da je zatražen razvoj aviona sa znatno boljim performansama od postojećeg zvaničnog lovca japanskih snaga. Japanci su zaključili da će u borbi nastati konfuzija i da će biti teško razdvojiti misije lovca za vazdušnu prevlast od lovca presretača. Neizbežno, lako naoružani lovac za prevlast u vazduhu bi se mogao suočiti sa neprijateljskim teškim bombarderima, a lovac presretač bi se suočio sa neprijateljskim lovcima. Ono što je Japancima trebalo bio je višenamenski lovac koji bi imao manevrabilnost lovca Type 1 (Ki-43 Hayabusa) i brzinu i naoružanje lovca Type 2 (Kawasaki Ki-45). Kako bi preživeo u borbi protiv modernih lovaca, novom japanskom lovcu su bili potrebni i samozaptivajući rezervoari goriva, jača oklopna zaštita za pilota i sisteme, ono što je kod lovca Ki-43 Hayabusa žrtvovano nauštrb mase i pokretljivosti. Veća brzina, teže naoružanje i bolja zaštita za gorivo i pilota značili su avion većih dimenzija i veće mase, a što će za sobom povući i snažniji motor.
Kao što je već pomenuto, japanci su bili u zaostatku kada je reč o razvoju avionskih motora veće snage. Dva proizvođača aviona, Micubiši i Nakađima, bili su i proizvođači avionskih motora. Obe kompanije su započele proizvodnju tako što su licencno proizvodili strane motore. Prvi vazduhom hlađeni zvezdasti motor proizveden u pogonima Nakađima bio je u stvari licencno proizvođen britanski Bristol Jupiter, koji je proizvođen i za civilne i za vojne potrebe. Nakon ovog motora, na red je došao i samostalno proizveden motor oznake Ha-1, devetocilindrični motor snage 780 KS kojim je pogonjen lovački avion Type 97. Nakon toga su proizveli radijalni motor veće snage. Njihov prvi 14-cilindrični motor, oznake Sakae, dostigao je snagu od 1130 KS. Ovim motorom su pogonjeni Ki-43, Ha-115, Zero. Za ugradnju u Ki-44, Nakađima razvija snažniji 14-cilindrični motor, snage 1440 KS u prvoj verziji. Tokom 1940. se radi na projektu 18-cilindričnog motora. Ovaj motor, oznake Homare, dobiće svoj sertifikat 1941, nakon čega se ugrađuje u Ha-45 i NK9. Ovaj model motora je bio snažniji za 700 KS od modela Sakae, uz neznatno povećanje mase samog motora. Tako su Japanci kada su počeli da razmatraju novog lovca, imali spreman motor koji je u tom trenutku obezbeđivao snagu od 1800 KS, sa potencijalom za dalji razvoj i poboljšanja.
Taktičko-tehnički zahtevi za novi lovački avion su izdati decembra 1941. U specifikacijama je stajalo da je potreban lovac sa dobrom manevrabilnošću, ali veće brzine i snažnije naoružan od prethodnika, lovaca Type 1 i Type 2. U pogledu karakteristika leta, zahtev je bio da avion postigne maksimalnu brzinu leta od 640 do 675 km/č, da se na visinu od 4500 metara za pet minuta, dobar dolet i naoružanje od dva mitraljeza kalibra 12,7 mm u nosu i dva topa Type 1 Ho-5 kalibra 20 mm u krilima. Novi lovac je morao biti snažne konstrukcije, sa oklopnom zaštitom za pilota i samozaptivajućim rezervoarima, ali je i pored toga japanski Generalštab zahtevao da se za proizvodnju novog lovca utroši manje radnih časova. Za pogon je izabran motor Ha-45 Homare. Kompanija Nakađima je rad na novom lovcu poverila Jasušiju Kojami, koji je imao iskustva u radu na projektima lovaca Type 97, Type 1 i Type 2, gde je bio šef konstruktorskog biroa. Kojama je u proleće 1942. završio projekat novog lovca, izrađenog od metala, niskokrilca sa traženim naoružanjem, zatvorenim kokpitom sa dobrom preglednošću za pilota i širokim, uvlačivim stajnim trapom i uvlačivim zadnjim točkom. Projekat je odobren krajem maja iste godine; dobija i zvaničnu oznaku Ki-84.
Kompanija je do novembra 1942. izradila drvenu maketu aviona u prirodnoj veličini. Na sastanku održanom u Nakađiminoj fabrici u Otu, projektanti su pitali predstavnike vojske koliko probnih aviona da izrade. Bili su zapanjeni kada su dobili odgovor da izrade stotinu probnih aviona. Nakađima je ipak izradila svega 13 probnih aviona Type 1 i deset Type 2. Međutim, zahtev vojske je bio opravdan; trebalo je skoro dve i po godine za razvoj lovačkog aviona Hayabusa i dve godine za razvoj lovca Shoki. Vojsci je bilo posve jasno da Japan nema toliko vremena za razvoj preko potrebnog modela lovca. Kako je predsednik japanske vojne komisije objasnio posle rata, probni piloti tokom probnih letova ustanove šta je potrebno menjati na avionu, a to je oduzimalo puno vremena koje Japanci nisu imali. Bilo je potrebno uputiti novi avion u borbu što je pre moguće. Količina od stotinu aviona bi omogućila da se piloti obučavaju na njima dok se deo aviona nalazi u opitovanju; time bi se višestruko skratilo vreme od probe do uvođenja u naoružanje. Takođe ne treba zaboraviti ni to da bi se na ovaj način i fabrika pripremila za serijsku proizvodnju. U svakom slučaju, zahtev vojne komisije je bio opravdan.
Japanski Genralštab je podržao stav svoje komisije; naručeno je 125 probnih i predserijskih aviona, u dve serije. Prvi prototip je izrađen krajem marta 1943, koristeći motor snage 1900 KS (Ha-45 Model 11). Prototip je poleteo u aprilu, kada su primećeni manji problemi sa izvlačenjem flapsova i oni su otklonjeni već narednog dana. Probni pilot Jošizava je bio i više nego zadovoljan novim avionom. Prototip je ubrzo poslat u test centar japanskih oružanih snaga u blizini Tokija, gde je ubrzo pokazao maksimalnu brzinu od 622 km/č, što je bila najveća brzina leta koju je postigao japanski avion u horizontalnom letu. Iako nije ispunio očekivanja po pitanju brzine penjanja, upravljivost i performanse su bile impresivne. Ki-84 je demonstrirao bolju usklađenost brzine i upravljivosti nego kod Hajabuse, bio je i brži, imao snažnije naoružanje i superiorne performanse u letu na većim visinama od Šokija. Međutim, kako je više prototipova ulazilo u proces testiranja, javili su se problemi sa motorom koji će pratiti ovaj avion tokom cele njegove karijere.
Motori koji su ugrađeni na prvih par prototipova bili su ručno izrađeni i dobro su se pokazali. U kasnije prototipove su ugrađivani serijski proizvedeni motori koji su imali probleme sa temperaturima u cilindrima prilikom rada na vršnim režimima opterećenja. Prilikom manjih opterećenja, cilindri su glatko funkcionisali, ali je to sprečavalo da se avion koristi sa maksimalnim performansama. Takođe, na velikim visinama je dolazilo do pada pritiska ulja u motoru, kao i do problema sa radom sistema goriva. Krajem rata je uvedena nova verzija motora kod koje su u celosti otklonjeni ovi problemi. Prema rečima Nakađiminog probnog pilota, problemi su bili manji prilikom upotrebe visokooktanskog benzina (benzin od 100 oktana umesto onog od 92 oktana kakav se obično upotrebljavao). Visokooktanski benzin su nabavljali iz mornaričkog skladišta na Tajvanu, ali ga nije bilo dovoljno te su morali da pristupe izmenama karburatora.
Postojali su i problemi sa stalnim trapom, za koji se mislilo da nije dovoljno jak. Ipak, po rečima probnog pilota, lomljenje stajnog trapa je zavisilo isključivo od umešnosti pilota da glatko sleti. Bilo ga je teško spustiti na sva tri točka, što je dovodilo do frustracija određenog broja pilota, koji bi potom pravili takve greške da je dolazilo do lomova na stajnom trapu.
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
Serijska proizvodnja aviona Nakajima Type 4 Ki-84 HayateKako su bili nestrpljivi da što pre uvedu avion u serijsku proizvodnju, prešlo se preko problema, tako da je aprila 1944, samo godinu dana nakon prvog leta, Ki-84 uveden u naoružanje kao Type 4 Model A (Ki-84 Ko ili Ki-84a). Ugovor za serijsku proizvodnju je došao u trenutku dok je proizvođen 83. po redu predserijski avion. Predserijski avioni su poslati u probnu jedinicu koja je formirana krajem 1943. Druga serija aviona od 42 predserijskih aviona završena je juna 1944. Tri meseca kasnije, 22. Hikō Sentai postaje prvi japanski lovački puk naoružan novim avionima. Puk biva poslat u Kinu, gde imaju i svoje prvo vatreno krštenje, sukobivši se sa avionima američke 14. vazduhoplovne divizije. Tokom aprila se još tri jedinice naoružavaju ovim avionima, kao i još po tri u maju i avgustu. Stariji pukovi, kao što su 25. i 85. u Kini i 50. u Burmi su tokom leta i jeseni takođe prenaoružani novim avionima. Ubrzo su se našli i u jedinicama za obuku.
Japanci su dobili avion koji je mogao u iskusnim rukama da nadmaši performanse suparničkih aviona. Međutim, dok je Ki-84 prikazao definitivni napredak po pitanju kvaliteta u odnosu na ostale japanske lovce, u ovoj fazi rata skoro isti značaj je imala i obučenost pilota i broj proizvedenih aviona, a gde je japanska strana bila u zaostatku.
Na nesreću po Japance, proizvodnja novog lovca je započeta u trenutku vrhunca japanske ratne privrede, kada je nepovratno krenula a dole. Japanska industrija aviona je do sredine 1944. imala rast proizvodnje, što je bilo impresivno dostignuće. Kako je proticalo vreme, osećao se nedostatak stručne radne snage, pošto je ručni rad kada je u pitanju proizvodnja aviona i dalje bio zastupljen u velikoj meri. Američki napadi na Nakađimine fabrike u jesen 1944. primorali su kompaniju da započne disperziju proizvodnje iz glavnih fabrika, što je dodatno iskomplikovalo snabdevanje japanskih snaga novim lovcima. Najveći broj aviona je proizveden u Nakađiminoj fabrici u gradu Ota, severoistočno od Tokija. Maja 1944. je otvorena druga proizvodna linija u gradu Uconomija, u prefekturi Točigi. Vrhunac proizvodnje novih lovaca dostignut je u decembru 1944, i iako je tokom 1944. proizvedeno 1904 primeraka, to je bilo manje nego što je japanski Generalštab zahtevao. Ukupno gledano, Nakađima je od novembra 1943. do kraja rata proizvela 3 416 primeraka Ki-84. Proizvodnja u glavnoj fabrici je uzdrmana nakon teških oštećenja fabrike u bombardovanju 10. februara 1945. Treća linija proizvodnje uspostavljena je u Mandžuriji i ona je do japanske kapitulacije proizvela svega 95 primeraka Ki-84.
Ono što je možda i najviše uticalo na proizvodnju u poslednjim mesecima rata na Pacifiku bio je pad kvaliteta avionskih motora. Katastrofalni gubici brodovlja su odsekli Japan od izvora kritičnih industrijskih sirovina koje su se koristile u proizvodnji motora, kao što su molibden i nikl. Nakađima je u junu 1945. proizvela 168 aviona, ali svega 150 motora Ha-45 Homare.
Tokom serijske proizvodnje Ki-84 Ko, motori Ha-45 Model 12 su zamenili ranije ugrađivane Ha-45 Model 11, što je donelo malo povećanje snage na 1825 KS. Kasniji serijski modeli su dobili snažniji motor Ha-45 Model 21, sa 1990 KS, odnosno Ha-45 Model 23 nešto manje snage (1900 KS), čime je konačno rešen problem sa sistemom goriva. Sledeća verzija aviona, Type 4 Model B (Ki-84 Otsu, Ki-84b), je imala teže naoružanje, gde su mitraljezi kalibra 12,7 mm zamenjeni topovima kalibra 20 mm. Lovac Type 4 Model C (Ki-84 Hei, Ki-84c) je imao još snažnije naoružanje, kada su topovi kalibra 20 mm koji su bili ugrađeni u krilima zamenjeni topovima kalibra 30 mm. Nakađimaje proizvela i nekoliko prototipova, verovatno oznake Model D, sa četiri topa 20 mm u krilima i trupu i petim topom kalibra 20 mm iza kokpita, namenjenog za dejstvo po bombarderima iz donje polusfere. Poslednji serijski proizvedeni avioni bili su pogonjeni motorima Ha-45 Model 25 snage 2 000 KS.
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
VerzijeModel APrvi model aviona, Model A (Ki-84 Ko) je bio veći i teži od lovca Ki-43 kojeg je zamenio. Snažnije i robustnije konstrukcije, Hayate je imao veću brzinu u obrušavanju i mogao je da izvede zahtevne manevre nego raniji lovci.
Relativno mali prečnik motora Ha-45 Homare je omogućio konstruktorima da projektuju sjajni trup čistih linija, ovalnog preseka, sa motorom zatvorenim u oklop. Trup i krila su bili izrađeni od metala, sa lako legiranom oplatom. U trupu se nalazio rezervoar mešavine vode i metanola (ubrizgavan u smešu vazduha i goriva radi hlađenja sistema goriva), iza kog se nalazio glavni rezervoar goriva. Pored glavnog rezervoara goriva u trupu, postojala su još dva rezervoara goriva u krilima. Kokpit se nalazio nešto iza krila. Sedište je bilo podesivo po visini i kao takvo je obezbeđivalo pilotu dobru preglednost. Blok armiranog stakla debljine 65 mm se nalazio ispred pilota, a iza stakla kokpita. Ispod sedišta se nalazio oklop debljine 13 mm.
Sa dva mitraljeza 12,7 mm Ho-113 u trupu koji su gađali kroz elisu i dva topa 20 mm Ho-5 u krilima, lovac Ki-84 je imao veću vatrenu moć od svog prethodnika, što je bilo od vitalnog značaja za borbu protiv američkih lovaca. Borbeni komplet mitraljeza je iznosio 350 metaka, u redenicima, dok je uz top sledovalo 150 granata, takođe u redenicima.
Ono što je bilo zajedničko većini japanskih lovaca bilo je to da su građeni sa krilom integrisanim sa trupom. Snažna glavna ramenjača je činila konstrukciju jačom; pomoćna ramenjača je podržavala krila, pokrivena metalnom oplatom, sem elerona koji su pokriveni platnom. Flapsovi su mogli da se spuste za 15° čime su poboljšavali manevrabilnost u borbi. Avion je na potkrilnim nosačima mogao poneti dodatni tank goriva ili 250 kg bombi. U krilima su bili smešteni još i rezervoari za gorivo, kao i elementi stajnog trapa.
Prvi serijski proizvedeni modeli aviona su za pogon koristili motor Ha-45 Model 11, snage 1800 KS. Kasnije verzije su koristile motore Ha-45 Model12, Model 21 i Model 23, svaki nešto snažniji od svog prethodnika. Iako se prototip aviona penjao na 5000 metara za pet minuta i 54 sekundi, to nije zadovoljilo zahteve japanskog Generalštaba. Sa punim naoružanjem i oklopnom zaštitom, vreme penjanja na 5 000 metara povećano je na šest minuta i 26 sekundi. Kao i kod ostalih lovačkih aviona, dodavanje opreme u vidu naoružanja, oklopne zaštite i goriva, bez dodavanja snage pogona, smanjivalo je letne performanse aviona.
Model B (Otsu)Osnovna razlika između dva modela odnosila se na motor i naoružanje. Model B je bio naoružan sa četiri topa kalibra 20 mm, čime je dobio veću vatrenu moć za dejstvo po američkim bombarderima B-29. Napravljen je u manjem broju nego Model A, procenjuje se da je napravljeno svega par stotina primeraka.
[ Attachment: You are not allowed to view attachments ]
| TT karakteristike |
|
| Posada |
1, pilot |
| Dužina |
9,92 m |
| Raspon krila |
11,238 m |
| Visina |
3,385 m |
| Površina krila |
21 m2 |
| Masa praznog aviona |
2 660 kg |
| Maksimalna poletna masa |
4 170 kg |
| Pogon |
1 x Nakajima Ha-45-21 Homare, snage 1850 KS |
| Maksimalna brzina |
686 km/č na 7 020 m |
| Dolet |
2 168 km |
| Plafon leta |
11 826 m |
| Brzina penjanja |
21,84 m/s |
| Naoružanje |
2 x 12,7 mm u nosu
2 x 20 mm u krilima
2 x 100 kg bombi
2 x 250 kg bombi |
