蒼穹の裏方

第９章 烈風と彗星

９．１章 空冷彗星の開発

　昭和14年10月に時を戻す。
　360ノット高速試験機の試験飛行も無事終了して、十四試局戦に対する要求事項の審議が行われているころ、花島廠長から私と三木技師にお呼びがかかった。会議室に入ってゆくと廠長と浮かない顔の山名技師と数名の飛行機部の技師が座っていた。

　私たちが席に着くと、花島廠長がさっそく打ち合わせ目的の説明を始めた。
「今日は十三試艦爆の今後の開発について、意見を聞かせてもらいたい。知っての通り、十三試艦爆は、空技廠自身が細部まで設計することを前提に始めた計画だ。今までは高速機を実現するための発動機としてドイツのダイムラーベンツの1,100馬力の液冷エンジンを使用する前提で開発を進めてきた。このダイムラーベンツのエンジンは愛知航空機で国内生産を行う予定で準備を進めている。聞くところによると、愛知航空機の技術者が実際にドイツに渡ってエンジン生産のために研修を受けたようだ。本格的な国内生産はこれから始まることになる。それまでは、ドイツから直接購入したDB601を利用して十三試艦爆の開発を進める予定だ」

　廠長は、一休みしてコップの水を飲んだ。
「一方、諸君も知っている通り、三菱や中島の18気筒空冷エンジンの開発が進んで2,000馬力発動機の実現が可能となった。十三試艦爆の設計が完了する時期を考えると、これらの2,000馬力エンジンの利用も可能となるだろう。高馬力のエンジンは艦爆にとっても大きな魅力だ。この点について諸君から意見を聞きたい。まあ、この場で何を言っても後で責任をとれなんてことは言わないから、自分の思うところを話してもらってよい」

　真っ先に、十三試艦爆の開発主任の山名技師が発言した。
「十三試艦爆の開発について何か問題が発生したわけではありません。DB601にしてもこれから国内生産ですが、最初から開発するわけではありません。ドイツと同じものをこれから1年くらいかけて、量産するということになろうと思いますが、愛知航空機ならば充分可能でしょう。つまり、今までの計画通り開発を進めればよいということです」

　十三試艦爆と言えば、後の彗星のことだ。性能優先で構造や機構が複雑で作りにくい機体となったが、それでもグラマンから逃げ切れるような性能は達成できなかった。しかもDB601を国産化したアツタエンジンの生産はとても順調とはいえず、首なし機が工場にゾロゾロ並ぶことになった。そのうえ、アツタを付けた機体が完成しても故障ばかりで訓練もろくにできずに、最後は金星への載せ替えでしのぐこととなった。三式戦飛燕から五式戦が生まれたのと同じだ。未来のミリオタの知識からは、明らかに傑作機とは言えない。こんな機体でも、日本海軍は他に九九式艦爆の後継となる機体がなかったために、二千機以上が生産されたのだ。少し厳しいことを言わせてもらおう。

「まず、ダイムラーベンツのエンジンですが出力が1,200馬力です。一方、現状の九九式艦爆は金星エンジンを搭載しています。今はまだ、量産型は金星44型を使用していますが、すぐに金星50型に更新することになるでしょう。すぐにもエンジンを載せ替えて、1,600馬力エンジンを備えた艦爆となるわけです。その九九式艦爆の後継機が1,200馬力というのは常識から考えてもあり得ないでしょう」

「発動機屋の視点で言わせてもらうと、ドイツの技術はなかなか優秀でダイムラーベンツのエンジンもかなり凝った作りになっています。例えば無段階変速の過給機や、ガソリン噴射機構、クランク軸の材質などです。この高度なつくりのエンジンの国内での生産には、それなりに時間がかかると思います。その国内生産の目途もついていないうちに機体の開発を進めて、本当に本格的な生産が可能になるのでしょうか。未知のエンジンを前提に生産を強行しても、エンジンのない機体が工場に並ぶでしょう。完成した機体も故障続きで、訓練も十分にできなくなりますよ。我々の手の内にないエンジンの危険性を、もう少し真剣に考えるべきと思います」

「一方、2,200馬力のエンジンをこの機体に搭載すれば、80番（800kg）爆弾を搭載できる機体も可能になると思います。つまり、魚雷さえも搭載できる艦爆を実現できる可能性があります。将来は、空母において爆撃機と雷撃機を一本化できる可能性があります」

　様子見をするような顔をしていた三木技師が続けて話しだした。
「もともと十三試艦爆は、空技廠の速度試験機の位置づけで開発が開始されたはずです。その影響で高速が出しやすい液冷エンジンとなっています。しかし、空冷でも速度が出せることは360ノット試験機で証明されました。ここは、空冷エンジンでも十分な性能が発揮できるとの観点で開発を見直すべきだと思います。ついでにもう一つ言わせてもらうと、現状の十三試艦爆は艦上機なので、あまり数多くを製作することを前提としていません。機体の構造がいくつかの点で凝った作りになっていると認識していますが、現行の世界情勢を考えると、もっと多数機を作りやすい設計に見直しをすべきと思います」

　憮然として山名技師が反論する。
「凝った作りとは何事だ。必要な構造を論理的に考えて設計しているのだ。むしろメーカーにとっても、構造の見本になるようなしっかりした機体になるように設計している」

　三木技師が、公然と飛行機部で開発している機体に反対するのは異例だと思う。私ももう少し応援発言をすることにした。
「今のままなら、十三試艦爆よりも、十一試艦爆を引き込み脚にして改良すればいいと思います。他方、2,000馬力級の艦爆については、米軍はまだ装備していませんがいずれ完成させてきます。そうなれば、米軍が優位に立つことでしょう。実際に十三試艦爆が生産される2年くらい先の時期のことを想定してください。1,000馬力級の艦爆では活躍する余地はないと思います。間違いなく米海軍は、大馬力の艦爆を投入してきますよ」

　静かに意見を聞いていた花島廠長が最後にまとめの見解を述べた。
「諸君の意見はわかった。今後の方針の参考にさせてもらう。なお今後十三試艦爆について方針が変更されたとしても、それに伴う責任は諸君ではなく私が負うこととする。諸君は技術の観点から、とにかく一番良いものを作ってくれ」

　ほどなくして、花島廠長は、開発中のMK5Aエンジンが試験進捗により良好な結果が得られていることから、十三試艦爆のエンジンの三菱MK5Aへの変更要望を航空本部に打診した。意外にも航空本部はその提案をすんなりと受け入れた。もともと十三試艦爆は空技廠の思い入れで開発した機体と捉えていたために、航空本部にはそれほど大きなこだわりがなかったためだ。空技廠の思い通りにやってみて、良い機体ができるならばそれでよいとの意見を廠長が聞いてきた。

　翌月には、花島中将の決断により、空技廠として2,000馬力超の空冷エンジンを搭載することを最終的に決定した。機体の変更としては、エンジンの寸法も重量も増加して、必然的に機体が大きくなる。また、搭載する爆弾の要求条件も50番から80番に増加された。当然、風洞試験から開発がやり直しとなる。まじめな山名技師はこれらの変更に伴って基本的な計算からやり直した。外形は一回り以上大きくなったが、空力的な形状は十三試艦爆の主翼と胴体の形状を踏襲した。もちろん機首や胴体は空冷エンジン搭載に合わせて形状を変更したが、主翼や尾翼は相似形で拡大しただけだ。このため、やり直しになった風洞試験は、実施済みの十三試艦爆のデータも使えるため時間を節約することができた。

　私の目から見れば、この機体の形状は金星を搭載した時に胴体側面に推力式排気管を配置して胴体の幅の狭さとエンジンの幅のギャップを吸収した空冷化彗星と類似の形態に見える。もちろん機体全体のサイズは大きくなっている。今までの十三試艦爆のデータがある程度使えても設計のやり直しは発生するので、当初計画よりも設計は遅れるだろう。

　……

　11月末に、再び我々は廠長に招集された。また十三試艦爆の話題だろう。
「今日は皆さんの想定通りの話題だ。十三試艦爆をどうすれば遅れなく開発できるか知恵を貸してほしい。このままでは十三試ではなく十四試になってしまうが、それでは許されない。なんとかいい知恵を出してくれ」

　山名技師がまず発言した。
「幸いにも、機体の大きさは変わっていますが、空力的な設計は以前の結果を結構流用できています。今の進捗から考えると1年も遅れは出ません。せいぜい数カ月程度になると思われます。特に主翼の面積は増加していますが、断面も形状も相似形としていますので、今までの設計情報をかなり使える見込みです。翼の内部の構造もある程度は設計済みの内容を踏襲できそうです」

「うむ、それでもまだ数カ月の遅れが残るのか。なんとかその遅れを少しでも吸い上げることはできないだろうか？」

　花島廠長の要求には、私が答えることになってしまった。
「遅れの回復のために、詳細設計ではメーカー側の設計技師の参加を要請したらどうでしょうか。我々空技廠側は機体全体の空力的な設計をまず行います。内部の構造については、ある程度大きなところの設計と構造の強度計算は空技廠が行います。メーカー側は空技廠の設計に基づいて、細部の設計と構成部品の設計を進めます。もともと大部分の時間を要する詳細設計や部品設計をメーカーにやってもらえば、空技廠側の設計の負担はかなり減るはずです。この分担を前提とすれば、部品の加工と機体の組み立て法は、メーカーが主体になって決めてゆくことができます。従って、生産は迅速に立ち上がるでしょう。空技廠とメーカーが並行して作業すれば設計期間が随分短縮できます。しかも空技廠ではなかなか分からない工場側の都合により、どんな部品の製造が容易で何が困難かもあらかじめわかって対策がとれます」

　花島中将が自分の意志にあった意見が出たということでまとめる。
「さっそく、メーカー側に打診しよう。本機の場合はメーカーとして愛知航空機に発注する予定なので、さっそく彼らの意向を確認してみよう。遅れが拡大しないためにも一刻も早く手を打とう」

　歴史の彗星の間違いが繰り返されないように、もう一つ注意しておこう。
「フラップや脚などの動作方法についてはメーカーの意見を確認したほうが良いです。恐らく手慣れた油圧を選んで、新しい電動による作動方法は時間がかかると言いそうな気がします」

「それもそうだな。確かに部品を製造するメーカー側に選択させることがよいと思えるな」

　……

　花島廠長との打ち合わせ以降は、しばらく私たちが艦隊勤務の転官実習になってしまったので、十三試艦爆の設計がある程度進んでから状況を聞いた。昭和15年5月の時点で空技廠の設計と風洞試験や構造設計はかなり進捗して、愛知航空機側でも部品の設計が進んでいた。

　まず、愛知航空機側の設計者の意見を取り入れて、空技廠では機構部に採用予定であった電動化の範囲を減少させた。フラップ動作、脚引き込み等は零戦と類似の油圧方式となった。エンジン換装に伴う重量増加で翼面積を増加した。翼幅も増加したので、空母のエレベータに乗せるために、主翼の上方への折り畳み機構が追加された。この部分の折り畳み法は愛知で開発された九九式艦爆と同様の方式となった。

　フラップは空技廠の設計通りファウラー式の大面積フラップが設けられた。このため大面積のフラップの影響を受けて補助翼幅が小さくなっている。ロール率が若干小さくなるが、艦爆としてはこれでよいと判断された。フラップと主翼の間隙に小型のフラップが追加された。この小フラップは、主フラップを後方に大きく引き出したときに隙間を埋めるように動作する。これによりフラップ下げ時の揚力係数が増加した。またこの小型フラップは空技廠での風洞試験に基づいて、下方に下げるとダイブブレーキとして使用できる機構とされた。

　エンジンを収容する機首内部の構成は、プロペラも含めて十四試局戦の設計データが空技廠から提供された。従って、本機も十四試局戦同様に強制空冷ファンを備えることとなった。また空技廠の構造設計で指示された内部の構造部品のいくつかは、製作に手間のかかる部品として改設計が行われた。しかし、結果として愛知航空機による変更が機体の生産性と整備性の改善につながった。

　昭和15年12月には強度試験用の0号機が完成して、名古屋の熱田工場内で実物の強度試験が開始された。2カ月後に、試作1号機が当初の計画から2カ月ほど遅れて完成した。強度試験では大きな問題は発生していないので、輝星エンジンの調整を行って、地上滑走試験が開始された。2月21日になって、初飛行が実施された。2号機以降の7機の試作機が、4月から順次完成して試験に投入されると、並行して試験の実施が可能となり順次項目が消化された。なお8号機と9号機は加賀に派遣されて、母艦での運用の適用性試験が行われた。

　急降下爆撃機として最も重要な急降下爆撃試験は最も過酷な内容だ。模擬爆弾を使用した爆撃試験で発生した最も大きな問題は、50番爆弾を搭載した急降下試験時に、爆弾投下直前で突然翼に激しい振動が発生したことだ。翼のリベットが緩んでしまうような猛烈な振動だったが、かろうじて着陸してから原因追及が行われた。

　振動の原因は急降下時のダイブブレーキが大きな空気の動圧を受けた場合に発生していた。空技廠の風洞試験によりダイブブレーキの改善が実施された。表面の乱流を後方に逃がすために、ブレーキ板に直径3センチ程度の小さな穴を多数開口することになった。更に、ブレーキを下げる角度が、3分割されたブレーキ板ごとに異なる角度となるように調整された。更に取付け部や油圧による駆動部の強度が増加された。なお、試験機の最大速度は338ノット（626km/h）を記録して、爆撃機として時速600kmを超えた初めての機体だ。その後、実際に配備された機体では、実戦機としての装備が追加されて重量が増したために、この記録からは最大速度は若干低下している。

　昭和16年9月から、試験結果に基づく改修が行われて、更に愛知側の工場でも生産性などの改善を行った機体が12機生産された。機銃や防弾、無線機器も全てが搭載されて実質的に前期量産型の位置づけとなった。これらの機体は主に、実戦並の爆撃を行って、照準の容易性や命中率が確認された。実験に使用された爆弾も25番から80番までの各種の爆弾や噴進弾が使用されている。また、零戦を相手とした模擬空戦も実施された。

　昭和16年11月から、全ての試験項目が消化されて愛知航空機で本格的な量産が開始された。既に開戦を予感させる世界情勢からすぐにでも実戦部隊に配備するために、制式採用の手続きに先行して大量産が指示されている。なお、彗星11型として、命名されて、制式化されたのは既に太平洋戦争が始まった後の昭和17年2月であった。

　彗星11型
・機体略号：D4Y1　昭和17年2月
・全幅：13.0m
・全長：11.0m
・全高：3.8m
・翼面積：28.7㎡
・自重：3,200kg
・正規全備重量：5,000kg
・発動機：輝星１4型　強制冷却ファン付き　離昇：2,150hp
・プロペラ：ハミルトン改定速４翅　直径3.5m
・最高速度：332kt（615km/h）　5,800mにて
・翼内武装：13.2mm固定機銃2挺（携行弾数各300発）
・後席武装：13.2mm旋回機銃1挺（携行弾数100発）
・爆装：250kg爆弾2発または500kgまたは800kg爆弾1発
・雷装：12型から魚雷取付け金具の追加により、91式魚雷搭載
・増槽：両翼下に増槽
・防弾装備：操縦席に防弾鋼板
・消火装備：胴体内、翼内燃料タンクに消火液による消火装置 

　十三試艦爆が、制式化のための試験を行っているころ、空技廠の電気部と海軍技術研究所が合同で研究していた機載の電波探信儀が目に見える形になろうとしていた。マイクロ波を使用した電探は既に前年から試験運用が行われて、艦載型の電探も完成して順次大型艦への搭載が始まっていた。その成果を基にして航空機に搭載できる電探の開発が行われていたのだ。航空本部からは遠距離で海上の艦船を探知できる対艦電探の開発が第一に要求されていた。天気が悪い時や、夜間の偵察時にこの電探があれば大きな威力を発揮するはずである。また、夜間迎撃戦闘では航空機を探知できる機上電探があれば、戦闘はかなり容易になると想定された。但し、航空本部でも今までの電探の開発の結果から、艦船を探知する電探と航空機を探知する電探は特性が違っていて同一の装置とするのは不可能ではないにしろ、当面は困難であろうとの見方だった。

　艦載電探の派生型として、いくつかの試作が行われたが、最も早く空中実験に移行したのは、航空機から艦船を探知するための電探だった。試作機はすぐに九六式陸攻に搭載されて、空中試験が開始された。周波数をいろいろ変更して探知性能の確認と動作の安定性についての検証が行われた。まずは電探としての安定動作をさせる観点から、著しい短波長は避けて90センチ波長が選択された。アンテナは八木・宇田アンテナを機体前方に張り出して使用した。

　この艦艇を探知できる電探を艦上機でも使用できれば、悪天候でも夜間でも空母の偵察能力が大きく向上することから、単発機搭載の電探が強く要求された。試作機の重量は電源部やアンテナも併せて500kgを超えたため、九七式艦攻を複座にして搭乗員を1名減らして試験的に搭載して試験が進められた。しかし、九七式艦攻では機体内に電子機器を追加できる容積に限界があったため、かなり無理をしない限り電探の搭載は難しかった。そこで胴体に爆弾収容のための爆弾倉を有する十三試艦爆が候補となった。比較的容積に余裕がある爆弾倉を利用すれば、電探も胴体内に格納することができる。しかも十三試艦爆の搭載量からすれば、重量的にも問題ない。電探のアンテナにより若干の速度は低下するが、それでも十三試艦爆の速度性能を生かして高速の艦上偵察機とすることが可能だ。

　昭和16年11月から電探搭載試験が続けられ、彗星として制式化前に電探を搭載する機体として試作機が製造された。実際に電探を搭載して空中試験を行うと、90センチ波長であれば、空中の目標もある程度探知可能であることがわかった。20浬（37km）程度の距離での探知となり、実用性は限られるが、夜間の敵機の探知に有効であると判定された。航空機搭載電探は空六号一型として間もなく制式化された。飛行艇や陸攻など大型機が搭載するのは、空六号一型改一（後に11型）とされた。十三試艦爆が搭載する小型の電探は空六号一型改二（後に12型）と名称が付与された。十三試艦爆を改造した艦上偵察機は、昭和17年5月に二式艦上偵察機として採用された。

　二式艦上偵察機
・機体略号：D4Y3　昭和17年5月
・機体の諸元については彗星11型に同じ
・最高速度：307kt（569km/h）　6,000mにて
・翼内武装：搭載せず
・後席武装：13.2mm旋回機銃1挺（携行弾数100発）
・電探：空六号一型改二　波長90センチ　出力10KW
・爆装：搭載せず
・増槽：両翼下に増槽
・防弾装備：操縦席に防弾鋼板
・消火装備：胴体内、翼内燃料タンクに消火液による消火装置