太平洋戦争前、日本の中島飛行機は、排気量38リットルの「ハ109」1500馬力エンジンを開発した後、どういうわけか、性能の劣る、排気量28リットルの「栄」1000馬力エンジンを開発し、この栄エンジンは、有名なゼロ戦に搭載され、日本海軍はゼロ戦で終戦まで戦います。
アメリカ、ドイツ、イギリス、共通して航空機用エンジンの開発の歴史は、排気量増大→エンジン出力増大の歴史です。
しかし、日本の中島は、どういうわけか、1500馬力エンジンを開発した後、1000馬力エンジンを開発しました。しかも、日本海軍は、その1000馬力エンジンを搭載したゼロ戦で終戦まで戦って居ます。
当然の事ながら、エンジン出力が劣れば、機体の性能も劣るわけで、1000馬力のエンジンを積んだ、ゼロ戦は、2000馬力のエンジンを積んだ、アメリカのグラマン戦闘機に次々と撃墜されました。
日本海軍は、1500馬力のエンジンが先に開発されているのに、何故、1500馬力のエンジンの戦闘機を開発して、戦わなかったのですか?
馬鹿だからですか?
_________________
中島飛行機で開発されたエンジン
●ハ109(ハ5系)
タイプ:空冷星型複列14気筒エンジン
排気量:37.5L ●●●
1,500HP
二式単座戦闘機(鍾馗)に搭載
_________________
中島飛行機で(ハ5系)に続いて開発されたエンジン
●栄(ハ25系)
タイプ:空冷複列星型14気筒エンジン
排気量:27.86L ●●●
990 hp
ゼロ戦に搭載
No.2
- 回答日時:
日本と米国の工業力、技術力、資源の差でしょう。
エンジンをパワーアップしようと研究開発でがんばったけど、作れなかったということですね。
このあたりの話は、アニメ映画「この世界のさらにいくつもの片隅に」を見ていると、ちょっと匂わせていますね。
また、ゼロ戦などに搭載されている無線機も使い物にならなかったそうです。
米軍機は無線機を搭載しているから、隊長機の命令がすべての戦闘機にすぐ伝わるので、統制した動きができる。
日本の戦闘機は、無線機が使えないから、翼を振るとか、手信号などで指示を伝えるしかない・・・。当然、統制のとれた動きがしずらいですね。
たぶん、日本の本土で無線機をテストした時はOKでも、実際の戦場ではダメだったということでしょうね。
また、亡くなった父の話では、当時の日本では、性能のよいバネが作れなかったそうです。
バネはエンジン、機関銃など、さまざまなところで使われるわけですが、その性能がいまいちだったと言っていました。
中島飛行機は、千馬力のエンジンより、先に、千5百馬力のエンジンを開発していますよ。
●ハ109(ハ5系)
タイプ:空冷星型複列14気筒エンジン
排気量:37.5L ●●●
1,500HP
二式単座戦闘機(鍾馗)に搭載
_________________
中島飛行機で(ハ5系)に続いて開発されたエンジン
●栄(ハ25系)
タイプ:空冷複列星型14気筒エンジン
排気量:27.86L ●●●
990 hp
ゼロ戦に搭載
No.4
- 回答日時:
艦載戦闘機には出力だけでなく、
格闘戦のための機動性、
遠方に向かう爆撃機の護衛、直掩として作戦遂行するための航続距離、
何より航空母艦の離着陸が可能でなければ運用できません。
海軍艦載戦闘機についてかなり厳しい要求を出していたようです。
それらをクリアする為に選ばれたのが小型の栄エンジンなのではありませんかね。
機体性能はバランスです。
単純計算でも、機体が軽く1kgあたりの出力が大きければ、事足りることもあります。
機体の前後重量差もあるでしょう。
現に登場初期の零戦に対して、米軍は必ず2機で当たれと命令するほど圧倒的な結果を出しています。
艦載爆撃機であれば、より重い爆弾を積む為にパワーは必要です。
同時に航続距離も必要ですが(どちらかと言うと航続距離が重要?)。
後期に関しては技術者、工員不足で開発環境も過酷になってきたでしょうが、誉エンジンなんかも登場しています。
時すでに遅しでしたが。
戦時は技術が著しく発達するものです。
最終的な性能差に関しては、アメリカの徹底した合理性と圧倒的な工業力の差なのでしょうね。
艦載機と言いながら、ゼロ戦の多くは陸上基地から運用されています。例えばラバウルがそうです。
陸上基地で使うなら、艦載機の制限など気にする事は有りません。アメリカ軍は、陸上基地専用の、双発のP38ライトニングを投入し、ゼロ戦相手に大戦果を挙げています。
もしこの時、P38の相手が、2式戦だったら、そう簡単には行かなかったでしょう。
No.5
- 回答日時:
資本も原料もなかったのです。
でも日本は機動力を重視してせいです。
ゼロ戦は旋回性能が良く、アメリカ空軍のパイロットの恐怖の戦闘機でした。
日本はゼロ戦の後機に、紫電改を作っています、それはゼロ戦を上回る旋回性能でしたが使われる前に戦争が終わりました。
日本はパワーより旋回性能を選んだ結果です。
日本はアメリカが大出力エンジンで勝負をかけて来ているのを見て、慌てて、大出力の航空機を開発しようとしましたが、少なくとも、1,500馬力のエンジンは、1,000馬力の栄エンジンより前に有ったのです。
1,500馬力のエンジンを積んだら、性能が劣るわけが無いのですから、ゼロ戦は最初から、1,500馬力の、ハ109(ハ5系)を乗せる計画で設計するべきでしたね。
No.6
- 回答日時:
単に大型機用(ハ5系列)と小型機用(栄系列)の違いです。
当時の海軍や陸軍のオーダーが航続力を重視したものであったため、機体開発担当者が設計開始当時実用化されていたエンジンを検討して、燃費と重量で不利なハ5系列を選ばなかっただけの話です。
事実、開戦後1年あまりの間は連合軍戦闘機との性能差はそこまで深刻な問題と認識されていませんから、搭乗員の技量込みですが必要な性能の戦闘機を用意できていたと言えます。
零戦も一式戦も、1サイズ上に当たる金星系列のエンジンすらまともに積めないほど栄系列に最適化され過ぎていたのは問題といえば問題ですが、後継エンジンがきちんと開発できていればそれに対応した機体を設計すれば良いだけの話で、実際に陸軍では四式戦が開発されています(誉発動機の不具合に悩みましたが)。
海軍も紫電改を開発しましたが、こちらは雷電後継機なので航続力は二の次でした。艦載型も開発されましたが、搭載空母がもはや残っていない頃に登場したため・・・・・・
ご存じの通りハ109や、三菱の大型機用エンジン(火星系列)を積んだ戦闘機はそれなりに早い時期(陸軍の二式単戦「鍾馗」、海軍の「雷電」)に開発・実用化されていますが、どちらも性格としては迎撃機です。
(まあ、Bf109やスピットファイアくらいの航続力はありますから、欧州なら制空戦闘機に使えなくはないですが太平洋だと防空戦闘機以外には使えない)
栄の発展余地がほとんどなかったり(初期型990hp→最終型1300hp。参考までにマーリン初期型880hp→最終型2000hp)、後継エンジンの開発が難航したり(誉(1800hp)は不調・不具合に悩まされ、ハ43(2020hp)は実用機に積めず)、といったあたりの方がより重大な問題でしょう。
特に、後継エンジン開発の遅れは米艦載機の更新サイクルに1テンポ遅れる主因となりました。
「航続力の長い、エンジン出力の低い・・・・・」というシチュエーションは、実際には日本側が攻勢に出ている1942年中はさほど起きていません。
それに当てはまりそうな状況はガダルカナル戦くらいですが、エンジン性能の差を嘆く声は(特に1942年中は)大きくありません(作戦内容に起因する戦闘可能時間の短さ、20mm機銃の弾道性能の悪さと、米機の防弾性能の高さを嘆く声はかなり大きかったですが)。
1943年春以降だと基本的に防戦一方になる上連合国側も新型機へ更新がはじまり性能差以前に数量差が開きはじめ、日本軍による敵地空襲作戦そのものが次第に行われなくなっていきます。
なお米英側の評価では、全般的に戦闘機については防御を考慮せず損失の可能性を考えていない点を指摘されており、機体構造の脆弱さとロール性能の低さ(水平旋回性能ではなく)を問題視されていますが、エンジン馬力の低さはほとんど注目されていません。
性能を決めるのはパワーウェイトレシオです。防御鋼板を付ければ、重くなり、重量出力比は悪くなります。従って、強力なエンジンが必要なのです。
___________
パワーウェイトレシオ(重量出力比、馬力重量、出力毎重量。英語では Power-weight ratio または Weight-to-power ratio、関連: Power-to-weight ratio.)とは、
重量を出力で除した商であり、自動車などの加速能力に関わる指標として用いられる数値である。
主に、四輪車やオートバイ、船舶、航空機などの輸送機械の性能について、あるいはエンジン単体の素性を表すためにも用いられる。
No.7
- 回答日時:
日本海軍は爆撃機を護衛するための航続距離の長さと、旋回性能など近接格闘戦、いわゆるドッグファイトを重視していた。
であれば、機体の軽さがポイントとなる。ゼロ戦はそのために防弾能力さえ思い切って削った戦闘機だ。(陸軍の隼はそれなりに防弾性能も強化している)
エンジンも可能な限り軽いものが求められた。
それが理由だろう。
実際のところ、大戦序盤では英軍の名機スピットファイアを含めて圧倒的な戦績を残し、中盤でもラバウル航空戦では長期にわたって米軍の大空襲にも持ちこたえることが出来た。
終盤は確かに悲惨なことになったが、それは機体の問題以前に、歴戦のパイロットの多くを長い消耗戦で失い、その補充が全く間に合わなかったことが原因だ。つまり訓練計画の規模が小さすぎたことが問題だったのだろう。
優れたパイロットでなければ使えない戦闘機は実戦では役に立ちません。なぜなら、戦争が始まると、パイロットはすぐに足りなくなり、未熟なパイロットでも出撃させなければ成らなく成るからです。
__________
Wikiから、
一部の古参操縦者には海軍の雷電と同様に扱いが難しい機体であると敬遠され、当初飛行時間800時間に満たない操縦者による操縦は危険であるとされたが、若年操縦者を乗せても何ら問題はなかった。また、従来1,000時間以上の者でないと乗りこなせないとされたが、200時間程度の者でも戦果をあげるなどしている。四式戦が登場するまで、優秀な上昇力や急降下性能、最高速度、武装、防弾装備、頑丈な機体に魅力を感じた操縦者も多かった。
No.8
- 回答日時:
そもそもハ5・ハ109系列と栄系列の用途の違いを理解しているんだろうか、という疑問はさておき。
パワーウェイトレシオを上げるためにはエンジン馬力の向上以外にも、機体やエンジンそのものの軽量化が有効です。
栄エンジンに対応して限界まで軽量化を行ったのが零戦ですが、零戦は二一型の状態で海軍の要求性能に対する最適化が完成しているので、後の型はバランスが崩れてあちこちに無理が出ています。
米海軍最強のレシプロ戦闘機・F8Fは、対日戦では過剰であった機体防御を軽量化したり、機体構造を見直すことで、同一エンジンを搭載するF6Fを上回る速度・運動性能を獲得しました。
エンジンパワーの増大は、やはり同一エンジンの改良が王道です。欧米戦闘機の場合、エンジン設計に余裕があった場合が多く、マーリンなどでは初期に1000馬力未満だったエンジンが1800〜2000馬力まで出力を向上させている例があります。
改良では必要な出力と信頼性・耐久性が得られないと見極めた場合には、同一機種あるいは寸法が似た新設計の機体に搭載可能な別エンジンを開発する必要があります(マーリン→グリフォン、栄→誉)。
エンジンパワーがいくら大きいからといって、例えば潜水艦用5千馬力ディーゼルを戦闘機に積むことはできないわけで。
爆撃機と共通のエンジンを積んだ機体は日本以外でもいくつかありますが、本来爆撃機用のエンジンを積んだ戦闘機は前方視界不良や、過大な機体サイズに由来する取り回し・運動性能の悪さを指摘されることが多いです。
ハ109(ハ5系)
タイプ:空冷星型複列14気筒エンジン
排気量:37.5L ●●●
1,500HP
二式単座戦闘機(鍾馗)に搭載
二式戦闘機をゼロ戦の後継機として使うべきではなかったでしょうか?
もちろん、海軍で使うには改良する必要が有ったでしょうが、最初から設計するより、早く実戦に投入できたでしょう。
しかし、海軍は陸軍の機体を使うのを嫌がって、雷電を開発しようとしましたが、開発は遅れに遅れて、活躍する時期を失ってしまいました。
戦後。二式戦闘機をテストしたアメリカ軍の評価。
__________
TAIC(米海軍航空情報部)では、鹵獲した二式戦二型(キ44-II)の1機を使用し実際に飛行テストと性能調査を行っている。報告書によれば「急降下性能と上昇力が傑出(Excellent)しインターセプターとしてもっとも適切(Suitable)な機体」と論じている。同機関では他にも、三式戦・四式戦・雷電二一型・紫電一一型などの鹵獲機を調査しているが、二式戦はこれらの中で迎撃戦闘機(インターセプター)として最高の評価を得ている[18]。
No.9
- 回答日時:
そして九九艦爆や九七艦攻、彗星や天山に乗った攻撃隊の僚友を、南太平洋海戦やマリアナ沖海戦において護衛戦闘機なしに米機動部隊攻撃へ送り出すわけですね。
現在でも、空母艦載機と陸上機では設計が大幅に異なります。
現代機で言えば、最初から空軍向け(A)・海兵隊向けVTOL(B)・海軍向け艦載機(C)を共通設計としたF-35ですら、F-35BよりもF-35Cの方がF-35Aとの共通性が低かったりします。
陸軍機を感情的に嫌ったのではなく、陸軍機は新規設計した方が早いレベルの改造を行わないとそもそも空母艦載機として使えないのです。
1940年に正規採用できる技術レベルで、ハ109を搭載しなおかつ海軍の要求仕様を満足できる、日本空母で運用可能な艦上戦闘機を作れなかったことと、それが1942年・43年でも同じことだったことは記憶されるべきでしょう。
1944年になれば誉やハ43が視野に入りますから、なおさら出番がありません。
海軍航空隊に他国であれば陸軍航空隊や空軍の行うべき任務を割り当てたことについては議論の余地がありますが、空母艦載機は一般に同様の目的に用いられる陸上機と同等あるいは運用でカバーできる範囲で劣る程度の性能を確保できますから、機材の共通性を考慮すれば主力戦闘機については艦上戦闘機を用いるのは合理的な判断です(ここで英ファルマーやバラクーダを持ち出してはいけない)。
基地防空任務に充てる迎撃機については共通化の余地があったでしょうが、迎撃専門機が必要になる局面は完全に守勢に回った末期戦なので、最初から積極的に共通機材を用いるべきとするのは後知恵でしかありません。
その時に成って、慌てて開発して時期を逸するより、万一の為に、予め開発だけはしておくべきでしょう。開発に時間がかかるからです。量産は必要に成れば、その時にすれば良いです。
アメリカ軍は2000馬力のヘルキャットを空母に載せてます。航続距離は短いですが、アメリカ軍の考えは「後の先」を取れば良いという考えでした。
つまり、先に相手に攻撃させ、味方は上空で待ち受け、相手を消耗させてから、制空権を取って、後から悠々と攻撃に移れば良い。
このやり方だと、空母を見失う事も無く、故障で不時着水したり、撃墜されたパイロットは、脱出して、海上に浮かんでもすぐに助けられるので、パイロットの消耗を減らせます。
実際、日本軍機は遠くで戦ったので、長い行き帰りで、行方不明が多く、米軍よりも、多くのパイロットを失いました。
No.10
- 回答日時:
なんかいろいろ事情はありますけどね、ハー109が二式戦闘機に実装されたのが1942年末でしょ。
1939年には初飛行している零戦に積むのは無理ですよね。>日本海軍は、1500馬力のエンジンが先に開発されているのに、何故、1500馬力のエンジンの戦闘機を開発して、戦わなかったのですか?
馬鹿だからですか?
→莫迦はバカだとは思うけれど、海軍は1800馬力級の大直径エンジンの雷電を開発していますよ。ただしこれは空母に積まなくてよくて航続距離も短くていい局地戦闘機。
零戦に1500馬力級を使わなかったのは空母に搭載する艦上戦闘機だったから。空母というのは搭載機数によって戦力が左右されます。だからできるだけ数を積みたい、そのためには小さく作りたい。特に設計主務の堀越さんはとにかく空力重視でしたし、エンジン径が大きければ機体は必然的におおきくなる、そうなると搭載機数が減る。搭載機数が減ったら空母の戦力の低下。
もうひとつ、零戦に求められた要求性能の肝のひとつは爆撃機の護衛が可能な長大な航続距離。いくら馬力が大きくても燃費が良くないとね。
ということで、零戦には径が小さくて燃費の良い栄が選択されたと。仮に馬力重視でハ-109系を選んだら大きくて航続距離の短い機体となってしまったんだと思います。空母に数は載せられない、航続距離が短くて爆撃機の護衛ができない、まさかの要求と真逆の戦闘機が出来上がっただけで、なにやとんじゃ三菱!と不採用になるだけです。
艦上戦闘機と局地戦闘機の違いを考えるとそれなりに妥当な選択ではあったかなと思います。
二式戦を零戦の後継にということですが、それは違うでしょう。艦上戦闘機としてはまるで使えない。ただし局地戦として雷電の代わりというのはよかったかもしれません。ちなみにFw 190を例に挙げられていますが、ありゃ日本でいわせりゃ局地戦ですよ。航続距離はまさかの800㎞台。雷電よりも短い。
二式戦を雷電の代わりに使えば、そもそも雷電を開発する必要は無かったでしょう。当時の海軍はやたらと「新兵器」「珍兵器」を作る事に、無駄にエネルギーを消耗しています。閃電、震電、など。
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分かります。航続距離の長い、エンジン出力の低いゼロ戦で、はるばる飛んで行って、待ち構えていた、航続距離の短い、エンジン主力の大きなグラマンに攻撃されて、次々と撃ち落とされたのですね。
中島飛行機は、千馬力のエンジンより、先に、千5百馬力のエンジンを開発していますよ。
●ハ109(ハ5系)
タイプ:空冷星型複列14気筒エンジン
排気量:37.5L ●●●
1,500HP
二式単座戦闘機(鍾馗)に搭載
_________________
中島飛行機で(ハ5系)に続いて開発されたエンジン
●栄(ハ25系)
タイプ:空冷複列星型14気筒エンジン
排気量:27.86L ●●●
990 hp
ゼロ戦に搭載
ドイツ空軍の有名なフォッケウルフ戦闘機も1,500馬力でした。
Fw 190は当時使用可能だった唯一の1,500馬力級空冷星形エンジンBMW 139(離昇出力1,550馬力)を使って開発された。排気量:41.8 L
性能を決めるのはパワーウェイトレシオです。防御鋼板を付ければ、重くなり、重量出力比は悪くなります。従って、強力なエンジンが必要なのです。
___________
パワーウェイトレシオ(重量出力比、馬力重量、出力毎重量。英語では Power-weight ratio または Weight-to-power ratio、関連: Power-to-weight ratio.)とは、
重量を出力で除した商であり、自動車などの加速能力に関わる指標として用いられる数値である。
主に、四輪車やオートバイ、船舶、航空機などの輸送機械の性能について、あるいはエンジン単体の素性を表すためにも用いられる。
二式戦闘機をゼロ戦の後継機として使うべきではなかったでしょうか?
もちろん、海軍で使うには改良する必要が有ったでしょうが、最初から設計するより、早く実戦に投入できたでしょう。
しかし、海軍は陸軍の機体を使うのを嫌がって、雷電を開発しようとしましたが、開発は遅れに遅れて、活躍する時期を失ってしまいました。
二式戦闘機をテストしたアメリカ軍の評価。
__________
鹵獲した二式戦二型(キ44-II)の1機を使用し実際に飛行テストと性能調査を行っている。報告書によれば「急降下性能と上昇力が傑出(Excellent)しインターセプターとしてもっとも適切(Suitable)な機体」と論じている。同機関では他にも、三式戦・四式戦・雷電二一型・紫電一一型などの鹵獲機を調査しているが、二式戦はこれらの中で迎撃戦闘機(インターセプター)として最高の評価を得ている[18]。
優れたパイロットでなければ使えない戦闘機は実戦では役に立ちません。なぜなら、戦争が始まると、パイロットはすぐに足りなくなり、未熟なパイロットでも出撃させなければ成らなく成るからです。
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Wikiから、
一部の古参操縦者には海軍の雷電と同様に扱いが難しい機体であると敬遠され、当初飛行時間800時間に満たない操縦者による操縦は危険であるとされたが、若年操縦者を乗せても何ら問題はなかった。また、従来1,000時間以上の者でないと乗りこなせないとされたが、200時間程度の者でも戦果をあげるなどしている。四式戦が登場するまで、優秀な上昇力や急降下性能、最高速度、武装、防弾装備、頑丈な機体に魅力を感じた操縦者も多かった。
二式戦を雷電の代わりに使えば、そもそも雷電を開発する必要は無かったでしょう。当時の海軍はやたらと「新兵器」「珍兵器」を作る事に、無駄にエネルギーを消耗しています。閃電、震電、など。
その時に成って、慌てて開発して時期を逸するより、万一の為に、予め開発だけはしておくべきでしょう。開発に時間がかかるからです。量産は必要に成れば、その時にすれば良いです。
アメリカ軍は2000馬力のヘルキャットを空母に載せてます。航続距離は短いですが、アメリカ軍の考えは「後の先」を取れば良いという考えでした。
つまり、先に相手に攻撃させ、味方は上空で待ち受け、相手を消耗させてから、制空権を取って、後から悠々と攻撃に移れば良い。
このやり方だと、空母を見失う事も無く、故障で不時着水したり、撃墜されたパイロットは、脱出して、海上に浮かんでもすぐに助けられるので、パイロットの消耗を減らせます。
実際、日本軍機は遠くで戦ったので、長い行き帰りで、行方不明が多く、米軍よりも、多くのパイロットを失いました。
この動画を見ると、速度の遅いゼロ戦よりも、速度の速い鐘軌に乗って戦いたく成りますね?
[WarThunder VR実況] 鍾馗二型乙 VRでリアルな空戦(SB)#60
つまり、海軍が陸軍の2式戦を採用せず、雷電の開発にこだわったのも、その意地の張り合いですね。
陸軍と海軍の、つまらん意地の張り合いで、本土の一般市民はB29の焼夷弾に焼き殺されたのです。
日本軍は太平洋戦争が始まる前に「空軍」を創設するべきでした。そして陸軍と海軍の航空兵力は、空軍に統一するのです。
そうすれば2式戦が有るのに、雷電を開発するような無駄なことは避けられ、もっと効率的な本土防衛ができたでしょう。