Kawasaki Ki-45 Toryu


Caza pesado japonés
Japanese heavy fighter

 


DATOS TÉCNICOS
(Ki-45 KAIc)
TECHNICAL DATA
(Ki-45 KAIc)
TIPO:Caza pesado bimotor, avión de ataque al suelo y caza nocturno. TYPE:Twin-engined heavy fighter, ground attack aircraft and night fighter.
TRIPULANTES:2 CREW:2
ENVERGADURA:15’02 m. SPAN:49.4 ft.
LONGITUD:11 m. LENGTH:36.1 ft.
ALTURA:3’70 m. HEIGHT:12’2 ft.
SUPERFICIE ALAR:32 m². WING AREA:344 ft².
PESO EN VACÍO:4.000 kg. EMPTY WEIGHT:8,820 lb.
MOTOR:Dos motores radiales de 14 cilindros Mitsubishi Ha-102 de 1.050 CV (783 kW) con hélices metálicas tripalas de paso contante. ENGINE:Two radial Mitsubishi Ha-102 14-cylinder engines rated at 1,050 hp each (783 kW) driving constant-speed three-blade metal propellers.
ARMAMENTO:

  • Un cañón Ho-203 de 37 mm. orientado hacia proa.
  • Dos ametralladoras Ho-5 de 20 mm. orientadas a proa.
  • Una ametralladora trasera Tipo 89 de 7’92 mm.

ARMAMENT:

  • One forward-firing 37mm. Ho-203 cannon.
  • Two forward-firing 20mm. Ho-5 machine-guns.
  • One rear-firing 7.92mm. Type 89 machine-gun.
VELOCIDAD MÁX.:540 km/h. MAX. SPEED:336 mph.
TECHO:10.000 m. CEILING:32,800 ft.
ALCANCE:2.000 km. RANGE:1,243 ml.
PRIMER VUELO:Mayo de 1941. FIRST FLIGHT:May 1941.
VERSIONES:9 VERSIONS:9
CONSTRUIDOS:1.701 (todos los modelos). BUILT:1,701 (all versions).

El Kawasaki Ki-45 tuvo uno de los más largos y frustrantes periodos de desarrollo antes de su fabricación en serie de un avión japonés que participase en la Segunda Guerra Mundial, sin embargo resultó ser el único caza nocturno operativo del Ejército japonés durante los últimos meses de la guerra mientras los japoneses intentaban en vano su país contra los devastadores ataques aéreos nocturnos de los B-29, misión para la que no se había diseñado en su origen.

La aparición en Europa y EE.UU. de cazas bimotores de largo alcance no había pasado desapercibida a los ojos de lo expertos militares japoneses que veían en este tipo de avión una respuesta eficaz al radio de acción limitado de los cazas monomotores. Sin embargo, cuando en marzo de 1937 se publicó una solicitud oficial a los fabricantes aeronáuticos japoneses solicitando un caza pesado bimotor, no se etablecieron requisitos muy restrictivos ya que las facciones enfrentadas en el seno del Ejército japonés no lograban ponerse de acuerdo en la importancia relativa de su armamento, velocidad y características de vuelo. Tres proyectos fueron remitidos al Koku Hombu (Cuartel General de la Aviación del Ejército) en respuesta a esta especificación: el Nakajima Ki-37, el Kawasaki Ki-38 y el Mitsubishi Ki-39. Dado que tenían proyectos más urgentes, a Nakajima y Mitsubishi se les permitió abandonar con cierta rapidez el desarrollo del Ki-37 y Ki-39, pero el diseño del Ki-38 avanzó progresivamente en Kawasaki bajo el liderazgo de Isamu Imashi. Una maqueta detallada del aparato, un monoplano de líneas limpias con dos motores de doce cilindros en línea y de alas de planta elíptica fue terminado en octubre de 1937 pero el proyecto fue archivado para dar tiempo a que la Aviación del Ejército Imperial formalizase sus prestaciones y requisitos de vuelo.

En diciembre de 1937 se ordenó a Kawasaki comenzar los trabajos en el Ki-45, desarrollado a partir del Ki-38, para cumplir una nueva solicitud de un caza biplaza bimotor con una velocidad punta de 540 km/h a 3.500 m., un techo operativo de 2.000 a 5.000 m., una autonomía en vuelo de 4’40 h. a 350 km/h más 30 minutos adicionales a velocidad de combate, un armamento de dos ametralladoras delanteras y otra escamoteable en la perte posterior y que incorporase motores radiales Nakajima Ha-20b de nueve cilindros, versión fabricado con licencia del Bristol Mercury. Con Takeo Doi como ingeniero jefe del proyecto, los trabajos se iniciaron en enero de 1938 y tras doce meses el primer prototipo (nº 4501) del Ki-45 Experimental del Ejército salía de la factoría de Gifu. El aparato llevaba dos Nakajima Ha-20b de 820 CV a 3.900 m. alojados en grandes góndolas con colectores de escape de forma anular por delante de los motores y estaba armado con dos ametralladoras Tipo 89 de 7’7 mm. montadas en la parte superior del morro, un cañón Ho-3 de 20 mm. instalado en una hendidura ventral en la zona inferior derecha del fuselaje y una ametralladora giratoria Tipo 89 de 7’7 mm. en la parte posterior del fuselaje.

Las pruebas de vuelo resultaron decepcionantes debido a la excesiva resistencia de las góndolas, dificultades con el tren de aterrizaje de plegado manual y problemas recurrentes con la potencia de los motores. Para reducir la resistencia, al segundo prototipo (nº 4502) se le montaron sus motores con cubiertas más ajustadas y hélices con bujes. El tercer prototipo (nº 4503) poseía bujes acanalados para introducir la refrigeración del aire por el centro y su salida por ranuras en las alas. En este aparato también se mejoró la fiabilidad del tren de aterrizaje mediante el empleo de mecanismo eléctrico de plegado. Pese a la reducción de la resistencia, la velocidad punta era de sólo 480 km/h a 4.000 m., una cifra muy por debajo de lo solicitado, por lo que el Ki-45 en su estado actual representaba un completo fracaso. En especial persistía la resistencia de las góndolas y Kawasaki sugirió modificar los motores para emplear hélices de giro a la izquierda en lugar de a la derecha como las instaladas en los tres primeros prototipos. Sin embargo, el Ejército decidió restringir las pruebas en vuelo, por lo que la fabricación de seis prototipos adicionales (nº 4504 a 4509) quedaron en diversas fases de montaje.

En abril de 1940, se dieron instrucciones a Kawasaki para instalar dos motores radiales de doble corona Nakajima Ha-25 de catorce cilindros y 1.000 CV con sobrealimentadores de una etapa en una de las células por terminar (nº 4507). Al tener menos diámetro que los Nakajima Ha-20b, se emplearon góndolas de tipo NACA con bujes pequeños. Una vez terminado en julio de 1940, este prototipo recibió la designación de Caza Experimental Mejorado Tipo 1 Ki-45. Pese a la pérdida de una aleta del cubremotor ocasionada por un aterrizaje forzoso tras el primer vuelo, la modificación fue evaluada positivamente, terminándose posteriormente cinco células similares (números 4504, 4505, 4506, 4508 y 4509), alcanzándose una velocidad punta de 520 km/h a 3.500 m. Además se fabricaron otros dos aviones con esta configuración (números 4510 y 4511).

Mientras el Ejército mantenía el proyecto del Ki-45 en revisión, Takeo Doi había estado estudiando la posibilidad de rediseñar el avión para simplificar su ensamblaje y mejorar sus caraterísticas y prestaciones. Basado en los prototipos con motores Ha-25, el Ki-45 Kai incorporó los siguientes cambios: fuselaje más delgado con perfiles más rectos y superficies de control con nuevo diseño, sustitución de las ametralladoras Tipo 89 de 7’7 mm. por dos ametralladoras Tipo 1 (Ho-103) de 12’7 mm. en el morro y una ametralladora escamoteable trasera Tipo 98 de 7’9 mm., así como la sustitución de la mira telescópica por otra reflectante. El Koku Hombu accedió a realizar dichas modificaciones en octubre de 1940 y en mayo de 1941 se terminó la fabricación del primer prototipo del Ki-45 Kai. Tras terminar las pruebas realizadas con este aparato más otros dos prototipos y doce aviones de preserie a fines de 1941, Kawasaki fue autorizada a iniciar la fabricación en serie en sus factorías de Akashi y Gifu del conocido como Caza Biplaza del Ejército Tipo 2 Modelo A Toryu (Mata Dragones), Ki-45 KAIa.

La primera unidad en incorporar al Toryu fue el 5º Sentai en Kashiwa, Prefectura de Chiba, en agosto de 1942, pero las primeras unidades en desplegarlo en zonas de combate fueron el 21º Sentai en Birmania y el 16º Sentai en China en octubre y noviembre de dicho año respectivamente. Su poderoso armamento y la protección de los tanques de combustible lo hicieron popular entre sus tripulantes y consiguió buena reputación en misiones de ataque al suelo y antibuque. Se fabricó una nueva versión, llamada Ki-45 KAIb o Caza Biplaza del Ejército Tipo 2 Modelo B, diseñada especialmente para realizar estas misiones. Su armamento fue modificado para incorporar un cañón Ho-3 de 20 mm. centrado en el morro, más un cañón Tipo 98 de 37 mm. sobresaliendo por una hendidura ventral. Los últimos Ki-45 KAIb fabricados estuvieron dotados de dos motores radiales del Ejército Tipo 101 de catorce cilindros (Mitsubishi Ha-102) de 1.050 CV (1.080 CV al despegue). Las góndolas que alojaban dichos motores, más fiables que los anteriores, poseían algo menos de diámetro y eran más alargadas. Conocido por los Aliados como Nick, el Toryu era a menudo visible en el teatro de Nueva Guinea, donde se empleaba contra las lanchas torpederas norteamericanas. Su potente armamento lo convirtió en uno de los cazas más efectivos contra los bombarderos B-24 de la 5ª Fuerza Aérea norteamericana. Cuando los B-24 pasaron a ser empleados prioritariamente en operaciones nocturnas, el Ki-45 KAIa (con la seguridad añadida de su configuración bimotor) demostró adaptarse con facilidad a su nueva misión. Algunos aparatos recibieron modificaciones sobre el terreno para sustituir su tanque de combustible en la parte superior del fuselaje por dos ametralladoras Tipo 1 (Ho-103) de 12’7 mm. emplazadas en paralelo y oblícuas para hacer fuego hacia arriba.

Al demostrar ser eficaz, el Koku Hombu ordenó a Kawasaki fabricar un nuevo modelo especialmente diseñado como caza nocturno. Esta versión, Ki-45 KAIc, llevaba los mismos motores Ha-102 de los últimos Ki-45 KAIb pero su armamento consistía en un cañón semiautomático de 37 mm. Ho-203 situado en una hendidura ventral del fuselaje y dos cañones Ho-5 de 20 mm. emplazados oblícuamente sobre la parte central del mismo, sin embargo la zona central de su morro carecía de armamento porque debía llevar un radar. Los retrasos técnicos y de fabricación impidieron la realización de este proyecto y sólo llegó a probarse un aparato dotado de radar centimétrico montado bajo una cubierta de plexiglás en el morro. La planta de Akashi fabricó un total de 477 Ki-45 KAIc, que fue la única dedicada a su producción a partir de septiembre de 1943. Cuando los B-29 comenzaron a operar sobre Japón, el Ki-45 KAIc jugó un papel activo en la defensa del país, derribando al menos ocho Superfortalezas. Al cambiar los B-29 sus operaciones a bombardeos nocturnos a baja cota, las unidades que estaban dotadas del Toryu incrementaron su actividad. Así, en los últimos meses de la guerra los Sentais 54º, 5º y 53º estaban destinados a operaciones nocturnas en el Sector de Defensa Oriental y el 5º (tras su desplazamiento), 45º y 700º Sentai realizaron misiones similares en el Sector de Defensa Central.

El Ki-45-II era el proyectado desarrollo del Toryu dotado de motores Mitsubishi Ha-112-II de 1.500 CV, pero este modelo fue renombrado Ki-96 cuando el Cuartel General decidió que su configuración sería la de un caza pesado monoplaza. Otros desarrollos del Ki-45 KAI fueron principalmente resultado de cambios sobre el terreno y la única versión de fábrica fue el Ki-45 KAId, una versión especial antibuque construida en Akashi y basada en el Ki-45 KAIc con un armamento consistente en dos cañones Ho-5 de 20 mm. en el morro, un cañón Ho-203 de 37 mm. en posición ventral y una ametraladora giratoria Tipo 98 de 7’9 mm. en la parte posterior de la carlinga. Un aparato llegó a ser probado con un cañón anticarro de 75 mm. pero el calibre del arma resultó demasiado grande para la estructura ligera del Toryu.



The Kawasaki Ki-45 had one of the longest and most frustrating pre-production development periods of any Japanese aircraft seeing active duty during the Second World War but, during the last months of the war when the Japanese were vainly trying to defend their country from the devastating night bombing raids by the B-29s, it was the Army’s only operational night fighter, a task for which it had not been originally designed.

The appearance in Europe and America of twin-engined long-range fighters had not escaped the attention of the Japanese military staff which saw in this type of aircraft an answer to the limited range of contemporary single-engined fighters. However, when in March 1937 an official specification for a twin-engined heavy fighter was issued to the Japanese aircraft manufacturers, no stringent requirements were imposed as factions within the Army were unable to agree on the relative importance to be given to armament, speed and handling characteristics. In answer to this specification, three projects were submitted to the Koku Hombu, the Nakajima Ki-37, the Kawasaki Ki-38 and the Mitsubishi Ki-39. As they had more pressing projects, Nakajima and Mitsubishi were allowed to abandon the Ki-37 and Ki-39 fairly rapidly, but the Ki-38 design studies progressed smoothly at Kawasaki under the leadership of Isamu Imashi. A detailed mock-up of the Ki-38, a clean monoplane powered by two twelve-cylinder liquid-cooled engines and characterized by a wing of elliptical planform, was completed in October 1937 but the project was then shelved to give the JAAF time to formalize their performance and handling requirements.

In December 1937 Kawasaki were instructed to start work on the Ki-45, a development of the Ki-38, to meet a new specification for a twin-engined two-seat fighter calling for a maximum speed of 540 km/h at 3,500 m. (355.5 mph. at 11,480 ft.); an operating altitude of 2,000 to 5,000 m. (6,560-16,405 ft.); an endurance of 4.40 h. at 350 km/h. (217 mph.) plus 30 min. at combat rating; an armament consisting of two forward-firing guns and one flexible rear-firing machine-gun and fitted with two Nakajima Ha-20b nine-cylinder radials, a licence-built version of the Bristol Mercury. With Takeo Doi as chief project engineer, work began in January 1938 and twelve months later the first prototype (c/n 4501) Army Experimental Ki-45 was rolled off at the Gifu plant. The aircraft was powered by a pair of Nakajima Ha-20b rated at 820 hp at 3,900 m. (12,795 ft.) and housed in large nacelles with an exhaust collector ring in front of the engine, and was armed with two 7.7mm. Type 89 machine-guns mounted in the upper fuselage nose, a 20mm. Ho-3 cannon mounted in a ventral tunnel on the stardboard underside of the fuselage and one flexible rear-firing 7.7mm. Type 89 machine-gun.

Flight trials were immediately disappointing due to excessive nacelle drag, to difficulties with the manually retracted undercarriage and to teething troubles with the engines failing to deliver their rated power. In an effort to reduce drag, the second prototype (c/n 4502) had its engines mounted in closer-fitting cowlings and propeller spinners were added. The third prototype (c/n 4503) had ducted spinners, cooling air being forced through their centres and exhausting through slots in the wings. On this third prototype use of an electrically-operated retraction mechanism improved undercarriage reliability. Despite drag reduction, the maximum speed was only 480 km/h at 4,000 m. (298 mph. at 13,125 ft.), a figure well below requirements, and the Ki-45 in its present form was obviously a failure. In particular, nacelle stall persisted and Kawasaki suggested modifying the engines to use handed propellers instead of the right-hand rotating airscrews fitted to c/n 4501 to 4503. However, late in 1939, the Army decided to curtail flight trials pending review of the project and six additional aircraft, c/n 4504 to 4509, were left in various stages of manufacture.

In April 1940, Kawasaki were instructed to fit two 1,000hp Nakajima Ha-25 fourteen-cylinder double-row radials with single-stage superchargers on one of the uncompleted airframes (c/n 4507). As the engine had a smaller diameter than the Nakajima Ha-20b, new NACA-type nacelles with small propeller spinners were adopted and, thus fitted, the new prototype, designated Experimental Improved Type 1 Ki-45, was completed in July 1940. Despite the loss of a cowling flap which resulted in a forced landing at the end of the first flight, the modification was judged successful and five additional airframes (c/n 4504, 4505, 4506, 4508 and 4509) were similarly completed, these aircraft later reaching a top speed of 520 km/h at 3,500 m. (323 mph. at 11,480 ft.). Two additional aircraft (c/n 4510 and 4511) were also built to this standard.

While the Army had the Ki-45 project under review, Takeo Doi had been studying the possibility of redesigning the aircraft to simplify its manufacture and improve its performance and handling characteristics. Based on the Ha-25 powered prototypes, the Ki-45 Kai incorporated the following design changes: slimmer fuselage with straight contours and redesigned tail surfaces; straight tapered wing of increased span and area; new engine nacelles of smaller diameter mounted lower on the wings; replacement of the 7.7mm. Type 89 machine-guns by two 12.7mm. Type 1 (Ho-103) machine-guns in the nose and one flexible rear-firing 7.9mm. Type 98 machine-gun; and replacement of the telescopic gunsight by a reflector gunsight. The Koku Hombu agreed to these changes in October 1940 and the first Ki-45 Kai prototype was completed in May 1941. Flight tests conducted with this aircraft, two additional prototypes and twelve pre-production machines, were concluded and, late in 1941, Kawasaki were instructed to commence production in their Akashi and Gifu plants under the designation Army Type 2 Two-seat Fighter Model A Toryu (Dragon Killer), Ki-45 KAIa.

The first unit taking delivery of the Toryu was the 5th Sentai at Kashiwa, Chiba Prefecture, which received its Ki-45 KAIas in August 1942, but the 21st Sentai in Burma and the 16th Sentai in China were the first Ki-45 KAI groups to reach the combat area, in October and November 1942 respectively. Heavy armament and petrol tank protection made the aircraft popular with its crews and it enjoyed a good reputation in the ground attack and anti-shipping roles. A new version, the Ki-45 KAIb or Army Type 2 Two-seat Fighter Model B, was specially built to fulfill these tasks and its forward-firing armament was revised to include one 20mm. Ho-3 cannon mounted centrally in the nose and one hand-loaded 37mm. Type 98 cannon in the ventral tunnel. Late production Ki-45 KAIbs were powered by a pair of 1,050hp Army Type 101 fourteen-cylinder radials (Mitsubishi Ha-102) rated at 1,080 hp for take-off. The nacelles housing these more reliable engines had slightly smaller diameter and were longer. Known to the Allies as Nick, the Toryu was frequently met in the New Guinea theatre where it was actively used against the US Navy P.T. boats. Its potent armament also made it one of the most effective fighters used against the far-ranging B-24 bombers of the US 5th Air Force and, when the B-24s were increasingly used for night operations, the Ki-45 KAIa (with the added safety of its twin-engined configuration) proved easily adaptable to this new task. Some of these aircraft were modified in the field by replacing the upper fuselage petrol tank with a pair of 12.7mm. Type 1 (Ho-103) machine-guns mounted obliquely to fire upward.

As this modification proved effective, the Koku Hombu instructed Kawasaki to build a new model specially intended for night fighting. This version, the Ki-45 KAIc, retained the Ha-102 engines of the late production Ki-45 KAIb but was armed with a semi-automatic 37mm. Ho-203 cannon in the ventral tunnel and two obliquely-mounted upward-firing 20mm. Ho-5 cannon in the centre fuselage, but its more pointed nose carried no armament because it was to be fitted with radar. Technical and production delays prevented the realization of this project, only one aircraft being tested with a centimetric radar mounted under a plexiglas nose cover. A total of 477 Ki-45 KAIcs without radar were built in the Akashi plant which, after September 1943, was solely responsible for the Toryu‘s production. When the B-29s started their bombing operation over Japan, the Ki-45 KAIc took an active part in the defence of the homeland, claiming at least eight Superfortresses on their mission. The switch to low-level night raids by the B-29s resulted in increased activity for the Toryu Sentais and during the closing months of the war the 4th, 5th and 53rd Sentais were assigned to night operations in the Eastern Defence Sector and the 5th (after transfer), 45th and 700the Sentais were assigned similar duties in the Middle Defence Sector.

The Ki-45-II was a projected development of the Toryu with two 1,500hp Mitsubishi Ha-112-II, but the aircraft was redesignated Ki-96 when the Koku Hombu decided to have the aircraft completed as a single-seat heavy fighter. Other developments of the Ki-45 KAI were mainly the result of modifications in the field and the only other version of the aircraft was the Ki-45 KAId, a specialized anti-shipping version built at Akashi and mounting an armament of two 20mm. Ho-5 cannon in the nose, one 37mm. Ho-203 cannon in the ventral tunnel and one flexible 7.9mm. Type 98 machine-gun in the rear cockpit on a Ki-45 KAIc airframe. One aircraft was experimentally armed with a 75mm. anti-tank cannon but the heavy calibre gun proved too much for the fairly light structure of the Toryu.


FUENTES Y REFERENCIA – SOURCES & REFERENCE

René J. Francillon, Japanese Aircraft of the Pacific War, Putnam & Company, 1970.

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