紫电改
紫电改（日语：しでんかい）是日本川西飞机公司将强风水上战斗机修改为陆地用战斗机“紫电”（日语：紫電）的改良机种。
| 紫電改 N1K | |
|---|---|
| |
| 紫电改三二型（N1K4-J）试作机 | |
| 类型 | 局地战斗机(陆上战斗机) |
| 制造商 |
川西飞机 （今新明和工业） |
| 设计者 | 川西龙三、菊原静男 |
| 首飞 | 1942年12月27日 |
| 退役日期 | 1945年8月15日 |
| 状态 | 退役 |
| 主要用户 | 大日本帝国海军 |
| 制造数量 | 1,422架（紫电和紫电改） |
紫电改为日本帝国海军开发时的代号，军方正式编号“紫电二一型”，在二一型前的前一版本机种称为“紫电一一型”。大日本帝国海军在太平洋战争末期量产紫电改，并使用在本土防空任务。与同时期大日本帝国陆军视为空中决战主力，机体设计相对保守的中岛四式战斗机相比，“紫电”采用了较多的新科技，如自动空战襟翼与层流翼型等，前者用以提升飞机中低速下的操控品质与空战性能，后者意图减低阻力尽量追求高速化。
虽然在日本国内因诸多因素，紫电改被视为知名的传奇机种，然而盟军在战争时期并未分辨出紫电系战斗机的差异，而将该型机代号统称为“George”，并经常误认为疾风或是零战的亚种，直到战后取得详细资料后才把紫电系战机详细分类，“紫电”订为了“George11”，“紫电改”为“George21”。当时日本海军的飞行员则喜欢称紫电为“J”，紫电改为“J改”。
开发流程
编辑从强风到紫电
编辑1941年（昭和16年）末，川西飞机发觉水上飞机的市场需求逐渐缩小，因此寻找新机种的研发方向。在社长川西龙三率领下，公司内部讨论出三种发展方向：二式飞艇改造为陆用攻击机、研发新型舰上攻击机、以及将原本设计为水上战斗机的强风战斗机改造为陆用战斗机等案。最后决定将改造战斗机一案提交给日本海军，1941年12月28日，川西技师菊原静男到日本海军航空本部向本部长多田力三提出开发案，海军这时正因为三菱的雷电与烈风开发延迟而感到不愉快，听到川西的提案后就爽快的口头允诺开发计划。
然而海军内部人员对于主攻水上飞机的川西飞机公司是否有能力开发陆用战机多少抱持质疑态度，因此多次召开审议会监督实行成效，直到1942年4月以“仮称一号局地战斗机”（「仮称一号局地戦闘機」）的名称通过开发许可案。不过“风”字只保留给了舰载或水上战斗机，陆上战斗机的名称则是以电字著称，因此改良机种取名为“紫电”(取自吴大帝孙权所藏六柄宝剑的第二把－紫电[1])。
为迎合海军进度需求，川西改造新飞机时大量沿用强风既有设计；但最大的改变仍然是引擎，从原本用于轰炸机的三菱“火星一三型”更换为更轻盈且出力相等之中岛誉发动机。虽然新飞机继承航空研究所开发的层流翼设计，然而为了安装起落架，主翼仍做了大幅度的结构修改，并安装上自动空战襟翼。机身设计上因引擎更换而直径缩小，机尾因安装尾轮之故设计也实施了许多修改。
1942年（昭和17年）12月27日，紫电原型机出厂，12月31日在伊丹机场试飞。然而除了“誉”式引擎发生了故障外，把主翼留在机身中央的作法使得新型试作机不得不采用结构复杂且收放时间较久的二段伸缩式起落架（原型机收入时间需耗时1-2分钟，量产版加速至20秒，但零战仅需12秒），再加上驾驶舱视野的不足导致了起飞与着陆时容易发生事故。此外紫电的实际性能距离盟军新型战机差距并未大幅缩小，原订设计极速为时速653.8公里，但实测仅有570.4公里。
1943年（昭和18年）8月10日，在这些问题都未得到实质性解决的情况下，缺乏新型战机的帝国海军仍决定签下量产订单。但在紫电的操作说明书直叙“紫电为强风设计速改的陆基战斗机，在建案与设计上都有不周延之处，仍有大量的改良余地”。
从“紫电”到“紫电改”
编辑虽然紫电一一型在1942年底便首飞，但川西团队知道日本海军对紫电的评价不好，也不满足这种急就章的半吊子改造；在1943年（昭和18年）1月5日，川西开始重新设计研发低单翼版本的紫电，开发计划称“仮称一号局地战斗机兵装强化第三案”。海军在1943年3月15日追认核准这计划，并指示试制“仮称一号局地战斗机改 N1K2-J”；同年12月31日，试制1号机出厂。
N1K2-J原型机设计为了与誉发动机达成适切搭配，与紫电差别最大的地方是主翼从中单翼挪动为低单翼构型，主翼形状则维持不变，机身增加40公分、机体全长增加46公分、重量增加250公斤，由于主翼调整位置，原先造成大量问题的两段式伸缩起落架也不须使用，起落架在改回单段式后收放速度也改善至8秒可收入。除此之外N1K2-J还较紫电简化了生产复杂度，组装总件与零组件数量较紫电减少三分之二，利于在战争末期日军量产。
从紫电一一型（N1K1－J）和一一甲型（N1K1－Ja）起，主翼机炮舱皆预留了可装设2挺空用机炮的空间，但当时只装设1挺。在紫电一一乙型（N1K1－Jb）和随后的紫电改（N1K2－J）则取消了原本的机首军械舱，将所有的空用机炮移放至主翼内。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[2]，而有些其他的日本海军驾驶员则非常厌恶这种自动装置[3]。
考虑到零战毫无机体防御设计的缺失，紫电和紫电改设计时开始重视战机要害装备的防御，机内油箱换用了防弹油箱，并配备自动灭火装置；美军在战后的技术调查以及2007年在俄亥俄州检查现存的紫电改5312号机的结果指出紫电改的防弹油箱是在普通油箱外包覆以金属网编织的防弹外壳，但无自封功能，并装有二氧化碳灭火装置。在驾驶座前方配置了防弹玻璃，也有在驾驶员背后装备防弹钢板的计划（为此预留了安装空间）。但依据当时绝大部分驾驶与地勤等现场人员的证辞，实战中的紫电改都是没有安装防弹钢板的。少数人宣称看过有机体安装，不过目前尚无确切证据支持。根据当时海军的年轻王牌笠井智一回忆所言，驾驶座后方只有10cm厚的木板与头靠，因此对来自后方的攻击怀有隐忧。
紫电改的测试飞行员为志贺淑雄少校、古贺一中尉、増山上飞行士官。志贺少校给予紫电改相当优异的评价，认为该机“克服了紫电的缺陷并脱胎换骨”，尤其是俯冲测试科目时曾一度缔造时速796.4公里的表现，远优于当时服役的海军战斗机。从1944年1月起测试至1944年4月，日本海军的测评表示“改造有显著效果”，并在4月4日下达全力全速量产之指示。也由于飞机的性能优秀，日军甚至不仅将它视为乙战（拦截机）机型，而是将它列为继零战后的甲战（制空战斗机）主力机种。在实际公文发布前，海军在3月通知三菱重工准备停产雷电与烈风，全力配合量产紫电改。海军航空本部并计划在昭和19年量产2,170架紫电改、昭和20年（1945）量产11,800架的远大构想。
实战纪录
编辑紫电在1943年量产时，配备在重建的第一航空舰队10个海军航空队中的4个航空队：341、343、345、361。第一支使用紫电的战斗机单位是第341海军航空队在1944年1月起换装，但因为紫电战机的量产迟缓，341航空队在缴回原先操作的零战，却在1944年7月时还有部分部队在操作九三式中级教练机进行飞行训练，在7月时341航空队总算得到满编的76架战机，7月10日再由第二航空舰队移拨现役机后才将配备战机增编至96架，也由于紫电战机量产延迟，345、361两支航空队的换装计划后来取消，部队解编，而343航空队在1944年仍继续使用零战担负战备。
1944年8月至9月间，341航空队开始进行紫电的进阶训练，随后约有移防至台湾高雄州冈山机场，参加了1944年10月由美国海军第38特遣舰队开启的台湾空战。10月11日，31架紫电战斗机与60架美军战机在台湾上空交战，日军声称击坠10架美机、损失14架紫电，10月15日再度进行交战，战果不明。在台湾空战告一段落后，1944年11月341航空队剩余战机移防菲律宾，与201海军航空队一同参加莱特湾海战，在经过2个月的持续消耗战后，在1945年1月7日341航空队完成掩护特别攻击队任务后，配备的战机全数损失，尚存活的人员自菲律宾撤退至台湾，而341海军航空队在1945年3月1日解编时还幸存的17位飞官随后调动至343海军航空队。至1945年后，紫电战机逐渐较为罕见，而紫电改战机则成为日本海军陆上基地战斗机单位的主力。
紫电改战机为后人广泛知晓的缘故，是因为1944年底重编的第343海军航空队（343空），该单位是日本帝国海军进行近代化的空战改革试验单位，也是1945年的帝国海军中飞官水准最为顶尖的一群人。343海军航空队下有3个编制48架的战斗机飞行队与1个侦察机飞行队，理论满编将会有144架战机，但大多数时间并无法达成该数字，实际作战不超过60架。
紫电改的首战在1944年12月10日，由速水经康上尉驾驶，与6架零战偕同拦截高空来袭的F-13侦察机。首次集团空战则在1945年（昭和20年）2月17日，该次空战有48架零战、5架雷电、6架紫电改参战，拦截掩护硫磺岛攻击而派遣烊攻的美国海军战机；该次空战最后损失了11架零战、1架紫电改。这6架分成2个飞行小队，一支由岩下邦雄上尉、羽切松雄少尉、武藤金义飞行士官长驾驶紫电改（二一型）；另一支小队则是海军航空技术厂所属飞行员，驾驶的是紫电改原型机(橙色涂装)，山本重久上尉、増山上飞行士官、平林一飞行士官。据日本战报称，该次空战岩下、羽切、山本、増久、平林等5位紫电改飞行员各有击坠美军1架战机的成绩，而武藤飞曹长甚至号称击落4架格鲁曼的F6F地狱猫战斗机。
不过在P-51战斗机动用至日本本土轰炸护航任务后，飞行包络线大多优于紫电改的P-51战斗机开始对日军有效压制；而且战争末期日本工业生产遭到美军战略轰炸破坏，紫电改量产时也受到品质不良的零件影响，使机体很难发挥出完整性能。即使如此，在战争末期也有一些经验不够的美军飞行员被紫电系列机种引诱进入低空缠斗状态，而放弃自己的优势。反而被紫电系列战机给击落的状况。
机型
编辑强风
编辑- 十五试水上战斗机/强风一一型（N1K1）
- “紫电”系列的水上战斗机鼻祖，发动机和“雷电”一样用的是火星一三型，机翼内安装了两挺20mm航空炮外加机身的2挺7.7mm机枪。
紫电
编辑- 仮称一号局地战斗机/紫电一一型（N1K1-J）
- 采用了“誉二一型”的初期量产型，装备了两挺20mm航空炮外加机身的2挺7.7mm机枪。
- 紫电一一甲型（N1K1-Ja）
- 废止了初期型装备在机身位置的两挺7.7mm机枪，在机翼里另外追加了两挺20mm航空机炮。
- 紫电一一乙型（N1K1-Jb）
- 取消了机翼下的20mm航空机炮的吊仓，改将4挺机炮都置于机翼内。有几架还改装为可装备“火箭弹”的机体。
- 紫电一一丙型（N1K1-Jc）
- 强化一一乙型的主翼结构，改装为能携带4枚60kg或两枚250kg航空炸弹。
紫电改
编辑- 仮称一号局地战斗机改/紫电二一型（N1K2-J）
- 紫电改最初量产型，共生产99架；在第51架量产机后机翼的20机炮修改为略往上仰3度的构型。为了更好的容纳“誉”发动机而作了大面积的瘦身改良，把主翼移到了机身下方，缩小了垂直尾翼的面积。
- 紫电二一甲型（N1K2-Ja）
- 二一型强化结构版本，生产100架，生产编号为101-200。可挂载4发60公斤或2发250公斤航空炸弹；且削减掉垂直尾翼前缘固定部分约13%的面积，操作安定性、可控性获得改善。本型号测试飞行员为山本重久少校。
- 紫电二一练习战斗机型（N1K2-K）
- 二一型的双人练习机，将机体延长容纳第二位操纵者，实际产量不明，但可确信有进入量产。
- 试制紫电三一型（N1K3-J）
- 又称“紫电改一”，生产编号201号以后的机型。该机型投弹器改用电力操作，发动机架向前延长了150毫米，并加装2挺三式重机枪。
- 试制紫电四一型（N1K3-A）
- “紫电改二”，机体规格为试制三一型标准，共改造2架。该机型追加了降落在航空母舰上必须的尾钩与强化相关结构，1944年11月12日由山本久重少校驾驶在东京湾降落在信浓号航空母舰上。
- 试制紫电三二型（N1K4-J）
- “紫电改三”，把三一型的引擎改装为装有“低压燃料喷射装置”的誉二三型（NK9H-S、ハ四五-二三型）。只有两架，编号517、520号机。
- 试制紫电四二型（N1K4-A）
- “紫电改四”，在三二型的机体上安装了尾钩的舰载战斗机型。据称有一架三二型转用提供改造，然而实际不明。
- 试制紫电改五（N1K5-J）
- 称为紫电五三型或紫电二五型，该机将引擎换为烈风战斗机使用的“Ha－四三－一一型”（Ha－43－11，离陆输出功率2,200匹马力）。该机拆除了13毫米机枪，把机首空间挪用给结构更大、更重的新引擎，因此机首设计与既有的紫电改不同；本机在改造时川西飞机工厂被B-29给空袭，战败前仍未试飞，可能遭到炸毁。
- 还有其它计划安装“誉四四型”发动机的机型。
性能
编辑| 机型 | 紫电一一型 | 紫电二一型（改） |
|---|---|---|
| 编号 | N1K1-J | N1K2-J |
| 全宽 | 11.99m | 11.99m |
| 全长 | 8.885m | 9.376m |
| 全高 | 4.058m | 3.96m |
| 机翼面积 | 23.5m² | 23.5m² |
| 翼负荷 | 165.96 kg/m² | 161.70 kg/m² |
| 机身自重 | 2,897kg | 2,657kg |
| 战斗重量 | 3,900kg | 3,800kg |
| 发动机 | “誉二一型”（动力限制1,800马力） | “誉二一型”（解除限制1,990马力） |
| 最高时速 | 583km/h（5,900m） | 644km/h（6000m） |
| 最高飞行高度 | 12,500m | 10,760m |
| 最大飞行距离 | 1,432km（正规）／2,545km（油箱） | 1,715km（正规）／2,392km（油箱） |
| 装备 | 主翼20mm航空炮2挺（各100发） 机前7.7mm机枪2挺（各550发） |
主翼20mm航空炮4挺 （内侧各200发、外侧各250发）共计900发 |
| 炸弹 | 60kg航空炸弹4枚、250kg航空炸弹2枚 | 60kg航空炸弹4枚、250kg航空炸弹2枚 |
| 生产数量 | 1,007架 | 415架 |
紫电改的重量定义问题
编辑海军内部的“紫电改取扱说明书”的“正规全备”一栏记载的重量为“3800kg”，而此数据是“到川西5100号机为止”。紫电二一型甲（N1K2-Ja）是从5101号机开始，所以可以合理认为3800kg这个数字是适用于N1K2-J，也就是第一批定型版紫电改的官方定义重量。
不过，这个3800kg是定义于紫电改还没有自封油箱（但有自动灭火器）、也没有防弹钢板，只算入正面防弹玻璃和其固定框架整组重量的时期。后来一部分紫电改（J）和减小垂尾面积的紫电二一型甲（Ja）装上了前述缺少的防护装备，整体重量就提高到了4000kg左右。日方提供给美军的紫电改说明文中也有提到“⋯全备重量相比前一型号的紫电增加了约250kg⋯”。由于紫电（N1K1-J）的定义全备重是3750kg，如果采3800kg的数值就会与这段文字互相矛盾，采4000kg则吻合，所以日方在战时应该也是将紫电改视为四吨级的战斗机。
又，由海军航空本部编纂，于昭和二十年一月发行的“秘”级保密文书“试制紫电改操縦参考书”中，关于飞行限制一项中提到“计划于3800kg下保障7G操作过载”，而实施成果写“于4027kg下保障6.6G过载”，一方面表示变相达成军方的过载要求，另一方面则显示4027kg才是正规版紫电改在实战中的操作重量。
而昭和19年4月19日颁布的“试制紫电改（2号）搭载标准表”之中，有关于紫电改重量定义非常钜细靡遗的表格：着装带伞飞行员+武器+弹药+加力水箱+润滑油⋯等等几乎全上，但胴体后方320升油箱只加46升时，总重3800.19kg。后油箱也加满，也就是达到真正意义的“机内全满”时，总重量来到4001.58kg。再装上25kg重的导航装置“一式空三号·返航方位测定机”后，总重来到4026.58kg，进位后就是4027kg，与上述数值吻合。若再加装33kg重的机腹挂架和400升的机腹外挂油箱，紫电改的重量会进一步达到4353.58kg。（还没加翼下炸弹，所以这还不是最大离陆重）
由此看来，四吨出头应该才是实战中紫电改“本来应该”要有的作战重量。
但多数时候，日方还是以3800kg定义运用紫电改：日本式的外装自封油箱效果不如美方的内装式，但加上自动灭火器之后综合灭火率达到95%以上，甚至超越美国只靠防漏油箱的抗燃表现。但是日本式的自封油箱占的容积比较大，油箱全换成自封式之后呆重变高，油料却减少，带来的就是航程明显缩短、拦截和护航半径变小。加上日机飞行员通常比较喜欢操纵起来较为轻巧的飞机，除了某些重视生存性的飞行士官会要求自己的中队/小队尽量加装防御以外，多数中队选择不装，倾向只靠自动灭火器+正面防弹玻璃作为基本防御。
所以，3800kg这个常见的紫电改重量数据，其实是偷掉近200kg的防御装备（自封油箱、防弹板与后方防弹玻璃）和同样200kg左右的油料而成的。
现存机体
编辑强风·紫电
编辑目前只有一架“强风”原型机依然被保留着，而“紫电”的所有机型都未能存活下来。
紫电改
编辑1978年（昭和53年）11月30日，在爱媛县南宇和郡爱南町久良湾的海底发现了一架“紫电改”的残骸[4]，次年7月被打捞了上来。这架“紫电改”后来被确认为是在1945年（昭和20年）7月24日迎战约两百架来袭美国飞机的二十架日本海军战斗机的一架。相关人员推测当时的驾驶员或许在看到了平静无浪的久良湾后把飞机迫降在了当地的海面上，虽然随后机体全身都被浸泡在了海水中，但没有受到太大的损伤。这名驾驶员的身份无法得到核实，不过可以基本确定为是参加了在“丰后水道”周围战斗的“第三四三海军航空队”未回归的六架战斗机的其中一架。在进行了维修和重新涂装后，现在这架机体被保存在了“南予观光都市”马濑山公园的“紫电改展示馆”内[5]（游客可以免费进入展览馆，除了每年12月29日到1月1日的休息天，其余日期在早上九点到下午五点开馆），这也是日本国内唯一的一架“紫电改”。目前在美国仍然保有三架“紫电改”，分别分散在“国立海军航空博物馆”（机体编号五一二八），“美国国立空军博物馆”（机体编号五三一二）和“国立航空宇宙博物馆”。
参考文献
编辑相关项目
编辑备注
编辑- ^ 白虹：三国吴大帝孙权所藏六柄名剑。晋．崔豹《古今注》：“三国吴大帝孙权有六柄宝剑，一曰白虹，二曰紫电，三曰辟邪，四曰流星，五曰青冥，六曰百里。”
- ^ 坂井曾参与紫电至紫电改初期的试飞与教程编写，该时期的自动空战襟翼尚未稳定而容易故障。并非技术本科的坂井只是转述地勤与其他试飞员间流传的故障可能原因，而不是后人揣测、谣传的抹黑本机
- ^ 部分老练飞行员在遭遇速度普遍优于日方机体的美军机时，会倾向于不使用襟翼比拼加速性（紫电改不使用襟翼时，回旋性能还是大致有F6F的水准），而非使用襟翼提升回旋性能却损失更多速度
- ^ １９７８（昭和５３）年１１月３０日 幻の名機・紫電改 愛媛沖海底で発見
- ^ [紫電改展示館. [2016-05-02]. （原始内容存档于2020-04-04）. 紫電改展示館]