原創不易 認可價值 轉載請務必註明作者 以及來自空軍之翼
前言
縱觀第二次世界大戰的日軍航空兵器，在廣大軍事愛好者耳熟能詳的「零式」戰鬥機之外，還有一個型號留下了耀眼而短暫的一抹光輝。它在戰爭後期姍姍來遲、它號稱是高速性能和機動性的完美結合、它被公認為日軍最為優秀的戰鬥機，它便是本文的主角―――日本陸航四式戰鬥機、中島公司出品的Ki-84「疾風」。
第一部分：疾風發展史
疾風初起
中島公司是日本資格最老、最著名的航空公司之一，它是第二次世界大戰中日本主要的發動機及戰機研發和生產商。中島公司的歷史可以追溯到第一次世界大戰之前的1912年。當時，日本海軍軍官中島知九平被派往美國交流航空技術。在格倫•寇蒂斯（Glenn Curtiss）的飛機工廠內，中島知九平學習到飛機的製造技術，並在航空學校中完成了全套飛行員訓練。
中島知九平
1917年12月6日，從海軍退役後，懷抱著對航空工業的濃厚興趣，中島知九平在群馬縣尾島町（今太田市）成立了一家小型航空公司，命名為「飛行機研究所」。 幾經嘗試之後，中島知九平在1919年4月爭取到第一份大訂單：為日本陸軍設計並生產20架雙座偵察/教練機，定型為「中島式五型」。這筆生意為日後中島知九平和日本陸軍長達26年的緊密合作奠定了堅實的基礎，這家更名為「中島飛行機製作所」的新企業也從訂單中掘到第一桶金――到1921年，一共有118架中島式五型交付給軍方和其他民用企業，在航空工業尚且處在萌芽階段的日本，這是一個相當了不起的成績。
1924年，中島知九平決定進軍發動機製造業，他為此在東京市郊的荻窪區建立了一家新的工廠。很快，更多的商業機會接踵而來，他獲得紐波特-德拉熱（Nieuport-Delage）公司NiD-29C1型單座雙翼戰鬥機的授權，定型為甲式四型戰鬥機進行批量生產。在1932年之前，甲式四型戰鬥機一共交付600架以上。對公司而言，在商業利潤之外，更重要的是從該型飛機的生產中學習到現代化戰鬥機設計和製造的技術。取得真經的中島公司在二十年代末設計出自己的第一款單座單翼戰鬥機，並獲得日本陸軍的訂單，在1931年投產。由於當年為日本皇紀2591年，該型號定型為九一式戰鬥機。在該型號的開發中，一位叫做小山悌的年輕工程師開始嶄露頭角。未來的十餘年時間裡，小山悌將主導中島公司幾乎所有型號戰鬥機的設計和製造。
1931年12月，中島知九平將公司更名為「中島飛行機株式會社」，同時將公司指揮權逐漸轉交給弟弟，自己轉向政壇發展。在三十年代，中島公司規模日益壯大，對飛行器製造舉足輕重的發動機工廠開始運作。至此，中島公司旗下已經包括航空工業幾乎所有的上下遊環節，可以自給自足地完成飛機設計、各零部件生產、組裝、試飛等一整套流程。
Ki-27戰鬥機
1935年，日本陸軍向各飛機製造廠商發出招標計劃，徵求一種新型戰鬥機。激烈的競爭過後，勝利者是中島公司的Ki-27――出自小山悌之手、採用懸臂式下單翼和固定起落架的全金屬單發戰鬥機。兩年之後，已經深受日本陸航青睞的中島公司又順水推舟地接到下一代主力戰鬥機的訂單，即Ki-43隼式戰鬥機，其項目依然由小山悌主導。進入1940年之後，日本陸航的單發截擊機項目再次被中島公司納入囊中，這便是日後以「鍾馗」聞名的Ki-44。此時的中島公司坐擁三款單發主力戰鬥機的生產線，已經儼然成為日本陸航的御用廠商。
Ki-43戰鬥機
事實上，在第二次世界大戰的日本航空公司當中，中島公司的發動機產量僅次於三菱公司，而飛機產量則高居日本所有公司之首。據戰後統計，從1941年到1945年，中島公司生產的發動機數量佔據全日本產量的31.3％，飛機數量佔據全日本產量的28％，如果僅考慮軍用飛機部分，中島公司的份額則高達37.1％。
不過，進入到四十年代，中島公司在日本陸航中的統治地位開始受到了挑戰。1940年4月，日軍從德國進口了戴姆勒-奔馳公司的DB-601A發動機的技術，以此為藍本生產日本版的1175馬力級別川崎Ha-40發動機。在日本陸軍航空兵圍繞著Ha-40展開的液冷動力戰鬥機競標中，川崎公司提交了Ki-60/Ki-61方案。中島公司的競標團隊則以總設計師小山悌率領，推出的設計是同樣採用Ha-40發動機的Ki-62，隨後又發展出配備三菱公司Ha-102十四缸氣冷發動機的改型，獲得Ki-63的軍方編號。競標的同時，中島公司正在著力準備Ki-43和Ki-44戰鬥機的量產，難免有力不從心之感。所以，更為熟悉液冷發動機技術的川崎公司贏得了競標，Ki-61設計終成正果，被定型為日本陸航的三式戰鬥機。
不過，小山悌團隊付出的勞動沒有白費，日本陸航相當重視中島公司在競標中的努力，而且清楚地認識到：日美之間必有一戰，必須儘早裝備更先進的戰鬥機以對抗技術優勢強大的對手。因而，在日本陸航裝備Ki-43後不久，日本陸軍航空兵本部和中島公司開始著手研究Ki-43和Ki-44的後續型號。以日本陸航高層的觀點，Ki-43很有可能無法應對未來投放戰場的盟軍前線戰鬥機；對於Ki-44而言，該型號火力強、爬升和速度性能突出，更適合於執行轟炸機攔截任務，而不是與敵軍戰鬥機爭奪制空權。基於這兩點，日本陸航希望中島公司能夠拿出一款通用戰鬥機的設計，它必須沿襲日軍戰鬥機的傳統品質――即遠航程，並綜合Ki-43和Ki-44的長處，即敏捷性與高速、重火力。
Ki-44戰鬥機
1941年12月29日，日軍突襲珍珠港的三個星期後，航空兵本部向中島公司正式提交一份規範書，要求按照相應的技術和戰術指標設計一款重型戰鬥機。在這裡，「重型」二字意味著戰鬥機必須配備有大口徑、火力強的機關炮。為此，戰鬥機被賦予「陸軍試作重型戰機」的臨時代號。
按照航空兵本部的規劃，新飛機應當採用全金屬結構，配備自封閉油箱、座艙裝甲。其指標如下：
1、動力系統：為追求更強性能，新飛機的動力系統核心為一臺中島公司生產的兩千馬力級Ha-45型十八缸星形氣冷發動機，在日本海航的代號是NK9A「譽」式。
2、最大平飛速度：根據航空兵本部的估算，擁有相當於Ha-25兩倍之多的功率輸出，新型Ha-45發動機應該能夠驅動新戰機達到680公裡/小時的最大平飛速度。這個指標相對日本的航空技術水平無疑是個巨大的挑戰：當時剛剛入役的最新型Ki-43戰鬥機，最大平飛速度是495公裡/小時；海軍的一代經典零式戰鬥機，最大平飛速度是533公裡/小時；即便以速度為主要性能指標的Ki-44截擊機，最大平飛速度也僅有580公裡/小時而已。
3、爬升率：從海平面爬升到5000米高度所需時間小於4.5分鐘。
4、降落速度：小於Ki-44。由於Ki-44的翼載荷相對較高，必須保持較高的著陸速度，這提高了飛行員操控飛機的難度。該指標便是日本陸航對此作出的特別要求。
5、續航力：相當於Ki-43。Ki-43一型的標準航程為1000公裡，Ki-43二型的航程為1600至1900公裡之間，轉場航程為3000至3200公裡之間。這個指標遠遠超出當時歐洲各國的主力戰鬥機，只有日本和美國才會要求單發戰鬥具備上千公裡的超遠航程，因為它們知道：未來的敵人便位於大洋彼岸，雙方的空中戰爭必定位於無邊無際的海洋上空，因而飛機的航程便成為重要的性能指標。
6、武器系統：機身配備兩挺12.7毫米機槍，機翼中安裝兩門20毫米機關炮。相比當時中島公司生產線上只有兩挺12.7毫米機槍的Ki-43一型丙，新飛機的強悍火力和高速度無疑是最突出的亮點。
Ha-45由來
Ha-45是由中島公司的Ha-115/榮式十四缸星形氣冷發動機發展而來，後者是陸軍Ki-43戰鬥機和海軍零式戰鬥機的標準動力設備，起飛爬升功率為1100馬力，可靠性已經得到驗證。
按照中島公司的規劃，Ha-45採用Ha-115相同規格的汽缸，數量上僅僅增加4個，排量提升30%，然而輸出功率要從1100馬力暴增幾乎兩倍，達到2000馬力的量級！
Ha-115與Ha-45對比
對中島公司而言，Ha-45的設計可謂是一次難度極大的飛躍，其功率/重量比和功率/排量比均比Ha-115提升甚多。為了實現這個目標，中島公司煞費苦心地應用了大量新技術。
首先，Ha-45的曲軸箱以特殊的鋼鑄工藝生產，可以有效地減輕該部件的重量。其次，傳統的氣冷發動機散熱片為沙模鑄造，為了應對伴隨輸出增大而引發的熱量增加，中島公司在Ha-45上採用先以沙模鑄造出粗略結構，再以車床精密切削加工出散熱片造型的技術，使發動機的散熱片具備數量多、尺寸薄、散熱面積大的特點，散熱性能出色。不過，這種方法不適合發動機的大規模生產，於是中島公司又推出預先以薄鋁板製成散熱片，再將其安置在鑄模內鑄造出氣缸的方法，較好地達到了性能和產能上的協調。再次，雖然Ha-45氣缸數量增加，但中島公司在發動機的進氣口和排氣口的布設上重新進行巧妙的調整，提高空間利用率，使發動機的直徑僅僅比Ha-115增加3釐米，有效地減少發動機迎風面積。Ha-45還配備有注水噴射系統，能將酒精與水的混合液噴射入汽缸之內，短暫提升發動機輸出功率。配合以上新技術，Ha-45能夠使用高辛烷值的航空燃油，進一步將發動機進氣壓力和轉速提升後，最終滿足2000馬力量級的輸出功率指標。
Ha-45的誕生，對二戰時期的日本航空工業來說，是一個相當了不起的成績。為此，中島公司自豪地將其作為精雕細刻的藝術品看待。
Ha-45的研發工作是在昭和14年（1938年）12月末開始的，直到昭和15年（1939年）9月末完成設計，中島公司隨即開始嘗試製造Ha-45的1號發動機。在同一年年末，日本海軍航空兵首先採納了中島公司的設計，並賦予其15試「LU」號的名稱。接下來，在昭和16年（1940年）年初，陸軍航空兵也加入該項目中，並訂購了一臺發動機進行測試。
Ha-45發動機
Ha-45的1號發動機完成於昭和16年（1940年）3月中旬，比預計的計劃提早半個月左右。測試中雖然發生了油膜軸承燒損等事故，但在軍方和公司的合作下解決了諸多問題。昭和17年（1941年）9月18日，日本海航正式決定採用該型發動機，並將其命名為「譽」。接著，日本陸航也決定訂製採用，陸軍型被命名為「4式1900馬力發動機」。
隨著發動機測試的順利進行，日本陸航和海航都沉浸在Ha-45/譽成功的喜悅中，迫不及待地推進實施量產計劃以及新機型的應用，這便是Ki-84誕生的契機。
此外，日本陸航特別要求新飛機一定要易於生產，因為當時日軍戰機存在的一個通病便是製作成本高，生產周期長――二戰初期，德國的梅賽施米特工廠生產一架Bf-109戰鬥機只需消耗6000工時，而中島公司造出一架同屬單發戰鬥機的Ki-44需要24000工時，生產一架Ki-43更需要25000工時之多！為此，1942年4月，航空兵本部為中島公司的這架新飛機追加一條補充要求：單架飛機的製造時間，不得超過14000工時。
小山悌
為了達成軍方近乎苛刻的要求，中島公司請出總設計師――Ki-27、Ki-43和Ki-44的締造者小山悌，以他為核心成立研發團隊。
很快，在1942年春天，小山悌的研發團隊提交了第一份設計稿，其進一步細化的規範如下所示：
1、最大平飛速度：640至680公裡/小時。
2、動力系統：Ha-45。
3、螺旋槳：全金屬電動定距四葉螺旋槳。
4、續航力：巡航高度4000米、維持1.5小時空戰時間的條件下，作戰半徑400公裡。
5、武器系統：機體內兩挺12.7毫米口徑的Ho-103型機槍，機翼內兩門20毫米口徑的Ho-5型機關炮。配備反射瞄準鏡使用。
6、起飛重量：3250公斤。
7、機翼面積：在原型機階段嘗試19平方米和21平方米的兩種面積，根據實際效果決定。
8、翼型：機翼橫截面為中島公司的NN2-21系列。
9、機翼相對厚度：翼根處為16.5%，翼尖處為8%。
10、機翼根梢比：1.82。
11、機翼展弦比：6.08。
12、機翼上反角：6度。
13、機翼下扭角：2.5度。
14、採用蝶形襟翼。
小山悌的設計規範在1942年5月27日得到日本陸軍航空兵本部的批准，開始製造一架原型機。新型戰鬥機的項目從這一天起正式啟動，並獲得了Ki-84的軍方編號。
Ki-84第一個生產型：疾風甲/Ki-84a三視圖
從外觀上分析，Ki-84的造型和前輩Ki-43一脈相承，均為採用氣冷發動機的單發單座戰鬥機，採用懸臂式下單翼和氣泡狀座艙蓋。其主要區別在於：為了容納大馬力的Ha-45發動機，Ki-84的引擎罩較長、機體尺寸加大，同時座艙的位置向後移動機身中部附近。
與Ki-43相比 ,Ki-84尺寸相仿，機身稍長，機翼稍微短小，面積減少1平方米。為了具備更強的戰鬥性能，Ki-84的空機結構重量從1580公斤提升了三分之一，達到2698公斤，這使飛機的翼載荷大幅增加。不過，由於發動機功率加大到2000馬力的數量級，飛機的功率/重量比隨之提升。由此可見，相對傳統日軍戰鬥機，Ki-84更注重於高速性能和垂直機動性，而在水平機動性上作出了一定程度的犧牲。
Ki-43與Ki-84對比
在生產性的角度，Ki-84打破了當時日軍戰機的傳統。總設計師小山悌竭力削減機體內部的螺旋、鉚釘等零部件的數量，簡化生產流程。小山悌還在Ki-84項目中開創性地引入基孔制的生產方式：進行飛機零部件的生產和處理時，工人能夠依靠一系列鑽孔平板工具進行各種重複性的測量和定位工作，極大提高了工作效率。此外，在小山悌的規劃下，只需要進行少許修改，原先中島公司的Ki-43生產線便能製造Ki-84。
以上的幾點改進，均保證中島公司能夠達成航空兵本部的製作工時要求，甚至超額完成軍方指標。
完工前的Ki-84原型機，照片攝製於1944年1月
1942年11月，Ki-84的設計最終定案，中島公司隨即開始Ki-84試作機――即原型機的製造工作。在項目啟動10個月之後，1943年3月的最後一個星期，Ki-84的第一架原型機（公司編號Ki-84.01）滑出中島公司太田工廠的廠房。Ki-84.01號機配備的動力系統是Ha-45-11型發動機，起飛功率1800馬力（1342千瓦），驅動一副直徑3.05米的Pe-32型四葉恆速全金屬螺旋槳。在出廠之時，Ki-84.01號機的機翼面積為19平方米，與Ki-44-Ⅲ相同，這將在未來得到進一步變更。值得指出的是，Ki-84.01號機並未配備武器，因為它的主要使命是驗證小山悌的設計是否合乎項目預期。
出廠後，Ki-84.01號機被秘密運抵太田市的的尾島（Ojima）機場，並在四月底進行試飛。隨後，該機被送往東京附近的福生機場，由日本陸軍的航空審查部展開進一步的檢驗。在Ki-84項目中，經驗豐富的審查主任――巖橋讓三（Jozo Iwahashi）少佐率領著日本陸航的試飛員隊伍，這位老飛行員在4年前便於諾門坎之戰中取得擊落蘇軍戰機的成績，並擔任王牌輩出的飛行第11戰隊第4中隊的隊長。
在靠近東京的立川機場，日本陸航第一航空軍的試飛員也聞訊趕來，在這架新飛機之上小試身手，並先後驗證了中島公司試飛員對其作出的高度評價。1943年8月，巖橋讓三駕駛Ki-84.01號機飛抵日本陸軍的航空兵高等學府――明野陸軍飛行學校進行交流。在日本陸航的老練教官和新手飛行員面前，巖橋讓三駕駛新飛機表演了一系列令人眼花繚亂的空戰機動，隨後在跑道之上飄然落下，滑跑距離僅僅超過400米。這場表演徵服了整個明野陸軍飛行學校。以巖橋讓三的觀點，Ki-84操縱簡單，飛行品質令人賞心悅目，對於僅僅擁有200小時飛行時間的年輕飛行員來說，不存在任何操作上的難題。巖橋讓三的宣傳，等於給新手飛行員打上一針強心針，使他們鼓足勇氣迎接任何未知的將來、哪怕是無法挽回的覆滅。。。
疾風第一架原型機出廠後的照片
不過，當時鬥志昂揚的新手飛行員無法了解的是：在太平洋戰爭的第三年，日軍的頹勢已經嶄露無疑。駐紮在紐幾內亞前線的第四航空軍連連遭受盟軍空中力量的重創，人員和設備損失慘重。因而，日本陸航急切需要Ki-84這款新型號早日裝備部隊，用以對抗盟軍。因此，日本陸軍航空兵本部作出一個前所未有的決定：在Ki-84測試成熟、正式定型投產之前，分兩個批次訂購總共125架以上的Ki-84原型機，作為增加試作機――即預生產型用以填補兵力的空缺。原型機的試飛和預生產型的製造同步進行，中島公司需要根據試飛的反饋不斷修改和完善預生產型Ki-84的設計。一方面，該舉措可以迅速發現並解決Ki-84原型機設計中隱藏的問題，而且能夠持續提升飛機的出廠速度，直至達到大規模生產的標準；另一方面，陸航飛行員能夠更快地熟悉飛機性能，並為其制定出相應的戰術規程，加快飛機投入前線單位服役的過程。
在Ki-84.01號機之後，中島公司在1943年6月完成第二架原型機的製造，工廠序列號為Ki-84.02。在同年8月，Ki-84.02號機完成首飛。相比Ki-84.01號機，第二架原型機將機翼面積提升到21平方米，以獲得更低的翼載荷和更強的機動性，這將成為未來生產型Ki-84的標準。
機身下掛載副油箱的疾風原型機，注意後方機翼的蝶形襟翼已經展開
Ki-84第一批次預生產型的首機在1943年的8月出廠。到1943年底，該批次共生產24架，到1944年3月，第一批次83架全部出廠。從1944年3月到6月，中島公司完成第二批次預生產型的全部42架訂單。由此可見，在這10個月時間內，Ki-84的生產線的確在逐步加快速度。在最後一架預生產型Ki-84下線之時，中島公司的廠房也隨之做好了大規模正式生產的準備。
工廠內接受改裝的預生產型疾風
這125架預生產型Ki-84的大部分零部件採用手工製作和組裝的方式，之所以沒有採用流水線生產的形式，是因為中島公司工程師們需要經常修訂和更新各零部件的規格，以解決原型機試飛中遇到的問題。因此，雖然同為Ki-84，幾乎沒有兩架預生產型的零部件是完全相同的。由於戰時生產環境惡劣，導致中島公司生產記錄匱乏，再加上不同架次之間的變化繁雜，使得這125架預生產型Ki-84之間的差異無法一一歷數。不過，我們仍然可以從若干有代表性的預生產型之上探尋這兩批次Ki-84演變的規律。
第一批次，Ki-84.024號機。其特點包括：
1、 較長的機槍口整流罩；
2、 引擎罩兩側各有一個較寬的發動機廢氣排放口；
3、 風檔配備防彈玻璃；
4、 簡化的飛行員頭靠；
5、 較寬的方向舵和升降舵；
6、 機翼或者機身下沒有配備掛架；
7、 機身兩側開設有多個小型機槍排煙口；
雖然Ki-84的第一架原型機在機身正下方安設有一個掛架，以上各點則是大部分預生產型Ki-84的共有特點。
第一批次，Ki-84.102號機。其特點包括：
1、 較短的機槍口整流罩；
2、 引擎罩兩側各有一個較寬的發動機廢氣排放口；
3、 風檔沒有配備防彈玻璃；
4、 改進過的飛行員頭靠，配備有一個蜂鳴警報器，用以提醒飛行員襟翼和起落架的未展開狀態；
5、 較寬的方向舵和升降舵；
6、 機身下配備掛架；
7、 機身兩側開設有多個大型機槍排煙口。
從現存的照片分析，該機機身兩側的排煙口與後期火力加強的Ki-84乙相同，機翼上機炮口的細節和其他Ki-84早期型存在極大差異，因而極有可能作為專用平臺測試各種武器安裝方式。
第一批次，Ki-84.013號機。其特點包括：
1、 較長的機槍口整流罩；
2、 引擎罩兩側有多個較窄的發動機廢氣排放口，以1－4－1的組合自上而下安裝；
3、 風檔配備防彈玻璃；
4、 簡化的飛行員頭靠；
5、 較寬的方向舵和升降舵，外側安設有動作筒；
6、 機身下配備掛架；
7、 機身兩側開設有多個小型機槍排煙口；
較窄的發動機廢氣排放口是正式生產型的Ki-84的一個重要改進，修改廢棄排放口的造型後，飛機能夠獲得額外的推力，速度由此可以獲得10至15公裡/小時左右的提升。
第一批次，Ki-84.062號機。其特點包括：
1、 較長的機槍口整流罩；
2、 引擎罩兩側各有一個較寬的發動機廢氣排放口；
3、 風檔沒有配備防彈玻璃；
4、 改進過的飛行員頭靠，配備有一個蜂鳴警報器，用以提醒飛行員襟翼和起落架的未展開狀態；
5、 較窄的方向舵和升降舵；
6、 機翼或者機身下沒有配備掛架；
7、 機身兩側開設有多個小型機槍排煙口；
第二批次，Ki-84.491號機。其特點包括：
1、 較短的機槍口整流罩；
2、 引擎罩兩側有多個較窄的發動機廢氣排放口（左側以2－4－1的組合、右側以1－4－1的組合自上而下安裝）；
3、 風檔沒有配備防彈玻璃；
4、 改進過的飛行員頭靠，配備有一個蜂鳴警報器，用以提醒飛行員襟翼和起落架的未展開狀態；
5、 方向舵和升降舵接近最終定型，其幾何尺寸介乎以上的較窄版本和較寬版本之間；
6、 機身下配備掛架；
7、 機身兩側開設有多個小型機槍排煙口；
此外，有若干第二批次的預生產型Ki-84進行過特別改造，加裝翼展延長的機翼，用以驗證高空型Ki-84的設計。
最少有兩架預生產型Ki-84將機輪更換為滑橇，並在1943年冬季在北海道試驗改裝後在雪地環境的使用性。飛機從雪地上起飛後，起落架將滑橇順利收起到機翼的下方。但是，滑橇的安裝增加了飛機的氣動阻力，使Ki-84的最大平飛速度下降13公裡/小時，飛機的機動性和穩定性同樣大受影響。因而，該項改裝測試沒有繼續進行。
安裝滑撬的Ki-84
未完待續..