Первые прототипы
Штаб армейской авиации предъявил к новому истребителю следующие технические требования:
Скорость - не менее 500 км/ч;
Скороподъемность - 5 минут до 5000 м;
Дальность полета - 800 км;
Вооружение - два 7,7-мм пулемета;
Маневренность - не хуже, чем у Ки-27.
На первый взгляд эти требования кажутся противоречивыми.
Проектный коллектив состоял из около 20 человек. Ответственным за создание планера был Минору Ота. За двигатель и механическую часть отвечал инженер Кояма. В течение почти года делались расчеты и изготавливались модели, пока 12 декабря 1938 года сборочный цех компании Накадзима Хикоку К.К. изготовил прототип нового истребителя 4101.
Хидео Итокава концентрировал усилия на том, чтобы сократить массу самолета и уменьшить его сопротивление воздушному потоку. Большое внимание также уделялось простоте конструкции. Во второй половине 30-х годов японская сухопутная авиация получила множество моделей, в т.ч. модель самолета Chance Vought V-143. Это был одноместный низкоплан. В техническом отношении самолет не отвечал предъявляемым требованиям, но обладал интересными техническими решениями. В числе прочего удачным оказалось конструкция механизма уборки шасси.
Накадзима использовала такое шасси почти без изменения конструкции на палубном торпедоносце Тип 97 (Накадзима B5N ). По аналогичному принципу действовало шасси и у палубного истребителя А6М «Зеро». Масса самолета заметно возросла по сравнению с Ки-Z". поэтому потребовался более мощный двигатель. На самолет установили новый 14-цилиндровый звездообразный мотор Накадзима Ха-25 мощностью 980 л.с. Ха-25 весил больше, чем 9-цилиндровый Ха-1б мощностью 710 л.с., устанавливавшийся на Ки-27. В результате самолет стал еще тяжелее.
Расчеты показали, что самолет будет на 1 метр длиннее, на 50% тяжелее и будет иметь поверхность крыльев на 30% больше, чем предшественник. Планировалось, что истребитель будет развивать заметно большую скорость и иметь большую дальность действия, но при этом уступит Ки-27 в маневренности. Надежда возлагалась на разработку новых органов управления самолетом, но на это требовалось много времени. Итокаве пришлось приказать строить первые прототипы не дожидаясь новых решений.
Командование армейской авиации полагало, что успех истребителя Ки-27 в значительной мере связан с низкой нагрузкой на крыло, составлявшей всего 70-80 кг/м2. У нового самолета нагрузка была больше - 85 кг/м2. Чтобы этот параметр не вышел за определенные границы, поверхность крыльев пришлось увеличить еще. Сравнительные характеристики Ки-27 и Ки-43 даны в таблице:
Масса Несущая поверхность Нагрузка на крыло
Ки-27 1650 кг 18,56 м2 88,9 кг/м2
Ки-43 2048 кг 22,00 м2 93,1 кг/м2
Чтобы довести нагрузку на крыло до 85 км/м2, площадь крыла следовало увеличить до 24,1 м2, что отрицательно сказалось бы на скорости и маневренности. Некоторые надежды возлагали на то, что Ки-43 отличался лучшей удельной мощностью по сравнению с Ки-27: 2,15 кг/ л.с. против 2,32 кг/л.с., соответственно. Дополнительную сложность доставляла необходимость уменьшить диаметр воздушного винта, поскольку массу планера удалось в последний момент уменьшить по сравнению с расчетной величиной.
Прототип 4301 был элегантным низкопланом с простым, чистым силуэтом. Простота конструкции и общая техническая концепция отчетливо показывали на его генетическое родство с Ки-27. Крылья с большой поверхностью имели монолитную трехлонжеронную конструкцию. Вооружение самолета по-прежнему состояло из двух 7,7-мм пулеметов Тип 89, размещенных в верхней части капота. Казенная часть пулеметов располагалась внутри кабины, пулеметы были синхронизированы с лопастями винта. Фонарь кабины, как у Ки-27 Ко, имел сдвигаемую центральную часть и обеспечивал достаточный обзор задней полусферы. Интерес представлял руль высоты, который по площади достигал трети от площади хвостового оперения. Вместо хвостового колесика по-прежнему стоял костыль. Фюзеляж кончался конусовидным выступом с позиционным огнем.
Начались заводские испытания. Параллельно шла сборка двух очередных прототипов: 4302 (собран в феврале) и 4303 (собран в марте 1939 года). В целом эти машины походили на 4301, за исключением мелких деталей конструкции, касавшихся в том числе моторной рамы, воздухозаборника карбюратора и фонаря пилота. Выпуск трех прототипов был обычным для Японии способом испытать новый самолет. По результатам испытаний машину или отправляли в серию, или передавали для устранения недостатков, или списывали за бесперспективность. Прототип в первый раз поднялся в воздух в начале января 1939 года с аэродрома Одзима в районе Ота. Этот аэродром использовался фирмой Накадзима в качестве опытного взлетного поля. Заводские испытания новой машины проходили успешно и в соответствии с планом.
Сегодня нельзя узнать, как в ходе заводских испытаний оценили самолет летчики-испытатели. Но уже весной все три прототипа передали в руки командования армейской авиации. Машины облетывали испытатели из летной школы в Акено. Отзывы армейских испытателей были очень резкие. Технические характеристики прототипов почти отвечали техническому требованию, к двигателю претензий также не было... Но летные качества самолета были ниже всякой критики. Истребитель тяжело и с запозданием реагировал на движения штурвала и имел невероятно большой радиус разворота во всех плоскостях. Кроме того, фонарь ограничивал поле зрения и был очень неудобным в эксплуатации. Убирающиеся шасси, которое даже с точки зрения руководства армейской авиации было факультативным, с точки зрения асов казалось непозволительной роскошью, лишь утяжеляющей машину. По мнению летчиков, главным фактором победы в воздушном бою была маневренность. С этой точки зрения, особенно при сравнении с легким и маневренным Ки-27, мнение летчиков было радикальным - самолет не оправдал надежд. Надежды не возлагались и на модификацию самолета с неподвижным шасси, если такой самолет вообще существовал (В старых источниках упоминается об облегченной модификации Ки-43 с неподвижным шасси, а также о модификации Ки-27 с убирающимся шасси. Однако никаких фактических доказательств существования таких самолетов нет. Скорее всего, это отголоски каких-то ошибок в переводе, выполненных в ходе войны или сразу после нее. Правда, было выпущено два экземпляра Ки-27КАИ. облегченных по сравнению с серийной версией. Однако облегченные машины в производство не пошли.). Такой отзыв означал свертывание дальнейших работ над проектом.
