零式战斗机(日文:れいしき かんじょう せんとうき,代号:A6M Zero,译文:零式战斗机),是日本的一型单座单发平直翼活塞式舰载战斗机,是日本产量最大的战斗机 。
零式战斗机在二战初期,以转弯半径小、速度快、航程远等特点优于其他战斗机,随着P-51野马、F4U海盗、F6F地狱猫等高性能战斗机的大批量投入战场,零式战斗机的优势逐渐失去 。
零式战斗机由日本三菱重工公司(Mitsubishi )于1937年开始研制,1939年首飞,1940年服役,是二战中的主力舰载战斗机,被运用于亚洲主战场和太平洋战区。
研制背景
1937年,日本海军刚刚装备了96式舰载战斗机(三菱A5M,盟军代号 CLAUDE),就开始准备发展其后继型 。
1937年5月19日,日本海军向三菱重工与中岛飞行机株式会社两家公司提出一个名为“十二试舰载战斗机计划要求书”的设计案。“十二试”中的“十二”是指日本昭和十二年,“试”表明了这是一架试制机。三菱内部专门为这个项目成立了设计小组,首席工程师是堀越二郎。两家公司都以“昭和十一年度航空机种及性能标准”进行设计,其要求新的单座舰载战斗机能在航空母舰和陆上基地起降,用于拦截战斗机和击毁敌侦察机;速度以及爬升力优于敌军的高速飞机,可对对方加以拦截;机动性可和敌战斗机空战;普通满载状态发动机最大出力可续航1小时;携带20毫米炮1-2门,如只装设1门时必须追加7.7毫米机枪2挺。携带1门20毫米机炮的弹药量为60发、1挺7.7毫米机枪为300发;可在300海里内接发电报、30海里内无线电通话;实用高度3000-5000米;另外还要求离着舰性能良好,起飞长度在合成风力10m/s时必须在70米内;使用副油箱时飞行时间可到6小时以上,可持续改良;必要时可搭载2枚30千克炸弹。对于战斗机续航能力与作战半径的需求,除了滞空时间以外实际要求规格内还有不得短于各种攻击机的航程的规定 。
1937年10月,日本又汇整来自于亚洲战场的经验和需求,将飞机的设计需求修改为高度4000米时,最大空速270节;爬升到3000米高度花费9分30秒;正常动力下可以维持1.5到2小时,经济巡航速率下携带副油箱为6至8小时;装备两门20毫米机炮,两挺7.7毫米机枪,并且能够携带两枚60公斤炸弹;携带各种无线电设备,包括定向设备;在17节顶头风下必须少于70米;机动性能必须和96式舰载战斗机相同。
美国二战期间通过获得的零式战斗机分析结果表明零式有很好的爬升率,航程机动性也优于盟军战机;但在高速时,零式机动性急剧恶化,副翼僵硬,动作困难。零式机翼结构存在严重缺陷,俯冲速度受到限制,如果速度过快飞机很容易解体,被咬住的零式能通过做高速俯冲或者小半径转弯摆脱,所以要保持高速,避免陷入低速纠缠。但不可使用爬升手段摆脱,也不能追击急剧爬升的零式。零式采用的荣12型发动机采用浮动式化油器的设计,高速俯冲时易造成发动机熄火。零式为了减轻重量,没有安装自密封油箱和任何自动灭火装置,飞行员也没有装甲保护,机体表面中弹就可能引起飞机着火。
零式在设计上要求低翼负荷,飞机重量必须刻意的降低,导致结构强度不足以适应高速下大幅度动作产生的应力,机体发生部分结构解体的情形很常见。零战无法高速俯冲的问题从一开始就没有实际上解决过,结构强度不足同时也导致飞机承受战损的能力不高。而当时日本的发动机技术不如其他航空先进国家,使得零战的性能必须以降低机体重量来达到,恶化了结构强度问题。
零式初期装备的九九式20毫米机炮的炮口初速不高,弹道弯曲,实际上射程比美国的0.50英寸机枪还低,加上弹药数量少,对经验较少的飞行员来说还在摸索前置量时弹药已然耗尽,实战效果极低。而7.7毫米机枪口径威力太小,无法穿透许多战机的装甲板,甚至难以伤及结构,需要非常高密度与长时间的命中方能生效。
零式设计时没有留下足够的升级空间,设计的太小无法安装体积较大的发动机,而小尺寸的发动机提升功率技术上很困难,而且功率提升有限,所以后期的零式在安装了装甲以后,虽然换了功率更大的小型发动机,但单位功率并没有提高,格斗性能因无法继续改进并反而有所下降,不但如此零式多数后期型除了俯冲速度得到了提高了以外,所有的飞行性能都在下降,后期型零式的爬升率比前期型下降25%以上,至于航程下降近40%。
零式曾经在太平洋战争初期产生所谓的“零式神话”,来自几种不同的因素,首先西方国家当时普遍不相信一个东方国家造的战斗机性能可以达到一个很高的水平,初期零式的性能情报交给美国,但却未受到重视,飞行员普遍使用错误战术以及经验不足的因素。战争初期日本海军航空队的飞行员训练实战经验丰富。根据美军官方文件表示,战争初期的零式与美军战斗机的交换比为1:6。