Těžké armádní stíhače Kawasaki Ki-45, 96, 102 a 108
Napsal: 11/9/2008, 14:22

V polovině 30. let minulého století se stala velmi populární myšlenka těžkého dvoumotorového stíhače, velmi silně vyzbrojeného a disponujícího vysokým doletem. Takový stroj, reprezentovaný především německým Bf 110 (ZDE), který se stal jakýmsi etalonem, měl být schopen doprovázet vlastní bombardéry a chránit je po celou dobu letu. Zároveň se také počítalo s bojem s nepřátelskými bombardéry, s bitevním nasazením a podobně. Ne vše se později ukázalo být reálné, především v hlavní předpokládané roli se neosvědčily, nicméně jako těžké stíhače pro boj s bombardéry, noční stíhače a podobně dosahovaly vysokých úspěchů.
Vývoj takového letounu pro Koku Hombu (japonské armádní letectvo) začal v březnu 1937 na základě dosti nejasných propozic vypracovaných v Rikugun Kokugijutcu Kenkyusho (armádní výzkumný letecký ústav) v Tachikawě. Osloveny byly firmy Mitsubishi (Ki-37), Nakajima (Ki-39) a Kawasaki. Její Ki-38, vyvíjený pod vedením Izama Imashiho, se jako jediný dostal alespoň do fáze stavby makety, na podzim 1937 však byly práce přerušeny, protože byly zpracovávány již dostatečně konkrétní nové požadavky Rikugun Koku Hombu (generální štáb armádního letectva). Zněly na stroj s maximální rychlostí nejméně 540 km/h v 3500 m, s výdrží 4 hodiny a 40 minut + 30 minut na boj při cestovní rychlosti 340 km/h, poháněný motory Nakajima Ha-20 b (což byly zmenšené Bristoly Mercury) o výkonu 603 kW a vyzbrojený dvěma pevnými 20 mm kanony a obranným kulometem. Tyto specifikace obdržela pouze firma Kawasaki, jednak z důvodu největšího pokroku při vývoji Ki-38, jednak pro velké vytížení Mitsubishi a Nakajimy jinými projekty.

Práce na novém armádním experimentálním dvoumístném stíhacím letounu Ki-45 začaly v lednu 1938 již pod vedením šéfkonstruktéra Takeo Doie a jeho zástupce Cujishi Nemota. Ti samozřejmě navázali na Ki-38, použito bylo aerodynamicky výhodné eliptické křídlo i ocasní plochy. Výzbroj se od zadání poněkud lišila, tvořily ji dva pevné kulomety typ 89 ráže 7,7 mm (500 nábojů na hlaveň) v přídi a kanon Ho-3 ráže 20 mm v trupu (upravená protitanková puška!), druhý člen osádky, radista - střelec (a nabíječ kanonu), disponoval pohyblivým kulometem typ 89 ráže 7,7 mm. První prototyp (číslo 4501) byl v továrně v Gifu dokončen v lednu 1939. Přinesl velké zklamání, především pro maximální rychlost pouze 480 km/h. Problém tkvěl především v motorech, které měly vzhledem k výkonu příliš velký průměr a tedy i velké gondoly, které se staly zdrojem nadměrého odporu. Motory byly vůbec zdrojem mnoha problémů, byly velmi poruchové, přitom jejich výkon byl nižší než deklarovaný. Špatná ovladatelnost letounu a problematický ručně zatahovaný podvozek jen podtrhávaly celkový neúspěch. Snaha o zlepšení výkonů se na druhém prototypu projevila upravenými kryty motoru a aerodynamickými kryty nábojů vrtulí, třetí prototyp měl dokonce tyto kryty duté navazující přímo na kryt motoru. Mimo to měl také nový, elektricky zasouvaný podvozek, což vyřešilo alespoň jeden problém. Úpravy krytů motorů však výkony nijak nezlepšily, takže stavba dalších šesti prototypů byla zastavena.


Začátkem roku 1940 dokonce letectvo uvažovalo nad ukončení projektu. Nicméně letoun této kategorie byl natolik žádaným, že i přes přetrvávající potíže letectvo vyzvalo Kawasaki k dalšímu vývoji s jinými motory, Nakajima Ha-25 o maximálním výkonu 783 kW. Ty byly sice těžší, ale jejich vyšší výkon při malém průměru byly jasným kladem. S Ha-25 byl dostavěn sedmý prototyp a při zkouškách, započatých v červenci 1940, bylo dosaženo rychlosti až 520 km/h. To již bylo slibné, takže s nimi byly dostavěny ostatní prototypy (čtvrtý až devátý) a postaveny další dva. Stále však nebylo vše ideální, proto Takeo Doi na podzim 1940 nabídl celkovou rekonstrukci stroje, což bylo přijato. Došlo k zavedení technologicky výhodnějšího lichoběžníkového křídla, stejně tak byly zjednodušeny i ocasní plochy, zmenšen byl průřez trupu, vylepšena kapotáž motoru a podvozku. Zesílena byla výzbroj, místo kulometů typ 89 byly instalovány Ho-103 ráže 12,7 mm (pp. 250 nábojů na hlaveň), kanon Ho-3 (se 100 náboji ve dvou zásobnících) zůstal, k zaměření měl pilot namísto teleskopického zaměřovače moderní reflexní typ 100. Také obranná výzbroj byla zmodernizována použitím kulometu typ 98 ráže 7,92 mm (675 nábojů v 9 zásobnících). Některé zdroje hovoří také o možnosti zavěšení dvou 100 kg pum, nicméně není mi známo foto s takovou výzbrojí. První prototyp takto vylepšeného stroje, označeného Ki-45 Kai, byl dokončen v srpnu 1941 a přinesl jednoznačný úspěch ve všech směrech. Následovaly další dva prototypy a dvanáct předsériových strojů.

Úspěšné zkoušky vedly koncem roku 1941 k vydání požadavku na sériovou výrobu pod označením dvoumístný armádní stíhací letoun vz. 2 model A Toryu (zabíječ draků) neboli Ki-45 Kai Koh. Výroba běžela v továrně v Gifu od ledna 1942 do září 1943, v září 1942 začala výroba také v Akashi, zde běžela do konce války. Sériové stroje nakonec poháněly motory Mitsubishi Ha-102 o výkonu 805 kW, silnější a spolehlivější než Ha-25. Mnohé zdroje uvádí, že tyto motory byly použity až v průběhu výroby, tomu ale odporuje nepoužití jiného označení pro takovou verzi. První Toryu přišly k jednotkám v srpnu 1242. Kombinovaly vysokou palebnou sílu, velký dolet, solidní pasivní ochranu a na dvoumotorový stíhací letoun neobvyklou obratnost (Ki-45 byl asi nejblíže ze strojů této kategorie kýžené schopnosti vyrovnaného boje s jednomotorovými stíhači), nicméně snaha nasadit je jako běžné stíhací letouny nepřinesla úspěch. Podstatně více se osvědčily jako bitevníky a se zvyšujícími se počty amerických těžkých bombardérů, především B-24 5. letecké armády USAAF, se jejich hlavní prací stal boj s nimi. Pro tento úkol však nebyla palebná síla (na japonského stíhače té doby velmi silná, cca čtyřnásobná oproti standardnímu Ki-43 (ZDE)) dostatečně účinná, a proto vznikla speciální varianta Ki-45 Kai Otsu, vyzbrojená namísto Ho-3 ručně nabíjeným kanonem (původně tankovým!) vz. 94 ráže 37 mm. V tachikawském arsenálu (Rikugun Koku Kosho) jich přestavbu z Kai Koh vzniklo cca 20. Kanon byl zajisté velmi účinný, nicméně ruční nabíjení bylo velmi omezující, takže se tato verse více nerozšířila. Dříve byly tyto stroje chybně považovány za bitevní, včetně chybně popisované výzbroje, kombinující 37 mm kanon v trupu a 20 mm Ho-3 v přídi, taková kombinace výzbroje neexistovala. Další protibombardérová výzbroj, a nutno říci že úspěšnější, byla tvořena dvojicí kulometů Ho-103 umístěnou šikmo ve hřbetě trupu namísto palivové nádrže. Takto upravené stroje byly údajně později zpětně označeny Ki-45 Kai Koh Tei podle verse Kai Tei (viz. níže), základem jejíž výzbroje byly právě šikmo střílející zbraně.

Potřeba účinnějšího stroje pro boj s bombardéry dala impuls pro vývoj další verse, označené Ki-45 Kai Hei. Základem výzbroje byl opět kanon ráže 37 mm, tentokrát však již pro vzdušný boj podstatně vhodnější poloautomatický Ho-203 (s 15 náboji, jsou však udávány i jiné počty) v přídi. Ho-3 v trupu byl zachován. Přestavbou z Kai Koh jich v tachikawském arsenálu vzniklo cca 65, první v květnu 1943. Další stroje, již z novovýroby, se lišily prodlouženou přídí. Kulomet radisty, vzhledem k povaze nasazení spíše zbytečný, byl u velké části strojů odstraněn. Stroje později dovyzbrojené dvojicí šikmých kanonů Ho-5 po vzoru Ki-45 Kai Tei (viz. dále) byly údajně označeny Ki-45 Kai Hei Tei.


Skutečně velkosériovou protibombardérovou versí se stal Ki-45 Kai Tei. Základem jeho výzbroje byla právě dvojice kanonů Ho-5 umístěná šikmo ve hřbetě trupu. V přídi byl instalován Ho-203, Ho-3 podle většiny zdrojů již instalován nebyl, ale mnohé naznačuje, že minimálně u části strojů použit byl (zde je ovšem problém s možností záměny za Ki-45 Kai Hei Tei). Odstraněn byl kulomet radisty, jehož kabina byla u některých strojů plně zakryta, ostatně často byly stroje nasazovány jen jako jednomístné, neb radista se až příliš často jen „vezl“. Dříve byla tato verse nesla chybné označení Kai Hei. Výroba běžela v Akaši od dubna 1944 a do prosince dala 477 strojů. Letouny pozdějších sérií dostaly namísto kolektorového výfukového systému samostatné výfuky pro každý válec, což o něco zvýšilo rychlost (v Gifu byly prokazatelně zavedeny dříve, již u některých Kai Hei). Přes absenci radiolokátoru se stroje Hei/Tei ukázaly být pro B-29 značně nebezpečným protivníkem i při nočních akcích a staly se v této roli vůbec nejúspěšnějším japonským stíhačem. Pro noční nasazení se ovšem s radiolokátorem počítalo, konkrétně šlo o typ Taki-2, jeho vývoj se však velmi zdržel, takže jím bylo vybaveno pouze cca deset strojů označených Ki-45 Kai Bo. Vznikly přestavbou z Kai Hei/Tei a byly z hmotnostních důvodů (radiolokátor a s ním související vybavení vážily cca 300 kg) vyzbrojeny pouze jedním kanonem Ho-301 ráže 40 mm v trupu.


Jak již bylo řečeno, Torju byl účinný také v bitevní roli. Často je verse Ki-45 Kai Tei popisována jako bitevní stroj vyzbrojený dvěma kanony Ho-5 v trupu a jedním Ho-203 na přídi a se závěsníky pro dvě 250 kg pumy. Jedná se však o další omyl. Je možné, že jde o záměnu se stroji, přestavovanými koncem války pro sebevražedná nasazení právě instalací závěsníků pro dvě 250 kg pumy (jiné měly výbušniny umístěny v zadní kabině).
Jeden stroj byl od září 1941 zkoušen s kanonem Ho-401 ráže 57 mm. Ho-401 se stal později základem výzbroje bitevních Ki-102 Otsu (viz. níže).
Celkem byl vyroben 1701 kus Ki-45. V Gifu byl vyroben 331 stroj: 3 prototypy Ki-45, 11 prototypů Ki-45 s motory Ha-25, 3 prototypy Ki-45 Kai, 12 předsériových Ki-45 Kai a 302 sériových Ki-45 Kai Koh (z nich cca 20 bylo přestavěno u Rikugun Koku Kosho na Ki-45 Kai Otsu). V Akashi vzniklo 1370 kusů: 893 Koh a Hei (z nich cca 65 vzniklo přestavbou Koh u Rikugun Koku Kosho) a 477 Tei.
U Kawasaki v Kagamigahaře pracovali na modernizovaném Ki-45 II s motory Mitsubishi Ha-112 II o výkonu 1120 kW a upraveným drakem. Letectvu o vývoj zpočátku nejevilo přílišný zájem, později v průběhu stavby prototypu však začalo požadovat stroj jednomístný, neboť potřeba obranné výzbroje se příliš nepotvrdila. Prototyp byl tedy narychlo přepracován a dokončen pod novým označením Ki-96. Zkoušky, započaté v září 1943, prokázaly výtečné letové parametry, např. maximální rychlost stoupla až na 600 km/h při zachování výborné ovladatelnosti. Další dva prototypy byly již od začátku stavěny jako jednomístné, s kapkovitou kabinou. Výzbroj tvořily dva kanony Ho-5 ve spodní části trupu (200 nábojů na hlaveň) a jeden Ho-203 na přídi (16 nábojů), dále bylo možno zavěsit dvě 250 kg pumy či 200 l přídavné nádrže. Ki-96 se přes výtečné vlastnosti výroby nedočkal, neboť Takeo Doi přesvědčil Koku Hombu o jeho dalším vývoji ve dvou versích: dvoumístné bitevní, jež dostala označení Ki-102 a jednomístné výškové stíhací označené Ki-108.


Bitevní stroj měl pro zachování těžiště posunutého dozadu vlivem zástavby kabiny pro radistu/střelce motory posunuté vpřed. Byl také upraven výfukový systém, namísto kolektorového měl každý válec motoru individuální výfuk. Letoun byl velmi silně pancéřován. Základem výzbroje se stal kanon Ho-401 ráže 57 mm na přídi (16 nábojů), doplněný dvěma Ho-5 (200 nábojů), zaměřovač byl typu 3. Střelec ovládal kulomet Ho-103 (pp. 250 nábojů). Zavěsit bylo možno až 800 Kg pum. Vážně se uvažovalo nad zavedením řízené střely I-Go Ib (Ki-148 I Otsu), která na nich byla zkoušena, dokonce začala i její výroba, ale bojové nasazení již nestihla. Pro zvýšení doletu bylo možno pod křídlo zavěsit dvě 200 l přídavné nádrže. První prototyp, stavěný v Akashi, vzlétl v březnu 1944, následovaly další dva a poté do konce října 20 strojů ověřovací série. Do výzbroje byl přijat pod označením armádní bitevní letoun vz. 4 model B čili Ki-102 I Otsu, postaveno bylo 215 kusů.


Zkoušen byl kanon Ho-402, což byl Ho-401 s dlouhou hlavní. Plánována byla také verse s motory Mitsubishi Ha-104 o výkonu až 1900 ks, ale již nedošlo ani ke stavbě prototypu.

V té době Koku Hombu stále urgentněji požadovalo účinnější stroj pro boj s bombardéry B-29 než byl Ki-45. Práce na Ki-108 (viz. níže) však nebyly bez problémů (především z důvodu použití přetlakové kabiny) a proto bylo z ověřovací série Ki-102 I Otsu šest strojů určeno k přestavbě na výškové stíhací Ki-102 I Koh. Zůstaly dvoumístné, druhý člen osádky však již neměl výzbroj. Jeho úkolem bylo navádění pilota dle informací z pozemních center PVO. Výškové vlastnosti zlepšila montáž motorů Ha-112 II Ru vybavených turbokompresory s nejvyšším výkonem 1120 kW a schopností udržet výkon 920 kW až do 8200 m (u verse bez turbokompresoru do 5800 m). Výzbroj byla obdobná jako u Ki-96. První stroj byl zalétán v červnu 1944. Zkoušky byly, až na obligátní problémy s turbokompresory, úspěšné a proto bylo v listopadu nařízeno dostavět 20 Ki-102 I Otsu v provedení I Koh. Dokončena jich však byla již jen 15.

V červenci 1945 vznikl ještě prototyp noční stíhací verse Ki-102 I Hei, přestavěný z Ki-102 I Koh. Rozpětí křídla vzrostlo na 17,35 m, délka trupu na 13,05 m. Letoun využíval novou SOP. Pilot seděl pod kapkovitým překrytem. Výzbroj tvořily dva kanony Ho-105 ráže 30 mm ve spodní části trupu a dva šikmé Ho-5. V přídi se počítalo s radiolokátorem (Taki-2 ?, Tama-3 ?), jeho operátor měl kabinu v trupu za křídlem s malým kapkovitým překrytem. Prototyp již nebyl zalétán, druhý ani dokončen.
Na bázi Ki-96 byl, jak je uvedeno výše, vyvíjen výškový jednomístný stíhač Ki-108. Poháněn byl motory Ha-112 II Ru. Výzbroj byla na úrovni Ki-96 (nejméně jeden prototyp však nesl pouze dvojici Ho-5), hlavní změnu představovala přetlaková kabina, schopná udržet ve výšce 10000 m tlak na úrovni 3000 m. První zkušební stroj byl přestavěn ze sedmého sériového Ki-102 I Otsu a byl hotov v březnu 1944, druhý vznikl přestavbou z osmého Ki-102 I Otsu. Provedeno s nimi bylo již jen několik zkušebních letů. Pro sériovou výrobu se počítalo s Ki-108 Kai, odvozenou z Ki-102 I Hei, v březnu a květnu 1945 vznikly dva prototypy, které však již nebyly zalétány.


ZHODNOCENÍ
Ki-45 byl na dvoumotorový těžký stíhací stroj dobře ovladatelný a neobvykle obratný, svými piloty byl v tomto přirovnáván k P-40 (což ovšem nelze z pohledu typickéno armádního pilota té doby, pro nějž byl etalonem obratnosti Ki-43, považovat za až zas takovou lichotku). V některých ohledech ovšem logicky nemohl jednomotorovým stíhačům konkurovat (typicky např. v rychlosti výkrutu), což nasazení brzy prokázalo. Přesto se však Japonci poměrně umíněně snažili jej takto používat delší dobu a teprve vysoké ztráty a malé výsledky je odradily. Zato v protibombardérové roli, v průběhu bojů stále důležitější, si Torju vedl velmi dobře díky své palebné síle (i jediný 20 mm kanon byl v armádním letectvu v období 1942-43 nevídaně mohutná výzbroj), postupně ještě zesilované. I jako noční stíhač měl dobré výsledky, ač absence radiolokátoru byla velmi omezující.
Bitevní Ki-102 představovaly hrozivou zbraň, byly však zavedeny příliš pozdě a v malých počtech, takže již neměly větší naději na úspěch.
Stíhací varianta Ki-102 představovala asi to nejlepší, co bylo Koku Hombu vůbec proti B-29 schopno nasadit, nepatrný počet strojů však nemohl nic změnit. Proč byla tato pozdější verse Ki-102 označena jako Koh je mi záhadou...
TECHNICKÉ ÚDAJE (Ki-45 Kai Koh / Ki-45 Kai Tei / Ki-102 I Otsu / Ki-102 I Koh / Ki-108 Kai)
ROZMĚRY
Rozpětí: 15,02 m / 15,02 m / 15,57 m / 15,57 m / 17,47 m
Délka: 10,6 m / 11 m / 11,45 m / 11,45 m / 12,95 m
Výška: 3,7 m / 3,7 m / 3,65 m / 3,65 m / 3,8 m
Nosná plocha: 32 m² / 32 m² / 34 m² / 34 m² / 40 m²
HMOTNOST
Prázdná: 3695 kg / 4000 kg / 4950 kg / 5150 kg / 5495 kg
Bojová: 5275 kg / 5500 kg / 7300 kg / 7150 kg / 7350 kg
VÝKONY
Max. rychlost: 550 km/h (v 7000 m) / 540 km/h (v 6000 m) / 580 km/h (v 5000 m) / 580 km/ h (v 10000 m) / 620 km/h (v 10000 m)
Dostup: 10700 m / 10000 m / 10000 m / 13000 m / 13500 m
Dolet: 2250 km / 2000 km / 2000 km / 2000 km / 2200 km
ZDROJE:
Type 2 Toryu, FAOW č.21, Bunrin-Do 1990 (bohužel jen částečný amatérský překlad)
Sohatsu Sentoki Toryu, Y. Watanabe, 1993 (bohužel jen částečný amatérský překlad)
Letadla Japonska 39-45 1.díl, J. Schmid, Fraus 1998