Myśliwiec wysokościowy J2M4 Raiden

Autor Jarosław Jaworski.

Samolot J2M Raiden, znany pod aliancką kodową nazwą Jack, jest jedną z najlepiej rozpoznawalnych maszyn Lotnictwa Cesarskiej Marynarki. Jego zwarta, krępa sylwetka nieodmiennie cieszy oko sympatyków lotnictwa WWII. W polskich kręgach modelarskich Raiden nierzadko jest określany pieszczotliwym mianem “serdela” bądź “pampucha”, co chyba dobitnie świadczy o dużej dozie sympatii do tej konstrukcji.

W naturalny sposób, maszyna powstająca jako myśliwiec przechwytujący bazowania lądowego, mogła być większa i cięższa niż jego odpowiedniki przeznaczone do operowania z pokładów lotniskowców. Paradoksalnie, z tych właśnie powodów J2M nie cieszył się zbytnią popularnością wśród japońskich pilotów, a nawet dowódców jednostek. Młodzi myśliwcy, szkoleni systemowo do indywidualnych pojedynków manewrowych jeden na jednego, uważali Raidena za samolot ciężki i mało zwrotny. Problem jednak tkwił w wadliwym sposobie ich szkolenia i nieprzystającej do zmieniających się warunków, taktyce użycia maszyn nowej generacji w walce. O zaletach i wadach J2M oraz ocenie tej konstrukcji przez Japończyków, jak i Amerykanów, postaram się opowiedzieć w osobnym artykule. Dziś skupię się na odmianie J2M4, czyli na wersji dedykowanej misjom na dużych wysokościach. 

W odpowiedzi na nowe wymagania Marynarki, pragnącej pozyskać myśliwiec zdolny do operowania na dużych pułapach, pojawiły się dwa (zbliżone, ale jednak bardzo różne) projekty przekształcenia Raidena w taką właśnie maszynę. Zadania podjęły się zarówno macierzyste zakłady Mitsubishi, jak i warsztaty 1 Arsenału Marynarki w Yokosuka znane jako Kugisho. Oba projekty prowadzone były równolegle, lecz – co ciekawe – całkiem niezależnie od siebie. Zaowocowały one samolotami Mitsubishi J2M4 Model 32 oraz Kugisho J2M4 

Przesłanki

W styczniu 1944 roku, linie montażowe Boeinga opuściło pierwsze 100 sztuk bombowców B-29 przeznaczonych dla jednostek bojowych. Fakt ten nie umknął uwadze japońskiego wywiadu, ale zarazem jaskrawo uświadomił dwie rzeczy: po pierwsze – że serce Cesarstwa wkrótce stanie się celem ataków prowadzonych z wysokości 9500-10000 m; po drugie – że japońskie siły powietrzne (obu rodzajów wojsk) nie bardzo mają co postawić na drodze srebrnych bestii Boeinga. Lotnictwo Armi znajdowało się w nieco lepszej sytuacji. Posiadało swoje niezłomne Ki-61 Hien oraz potężne Ki-45 Toryu. Użyteczne miały się także okazać niechciane dotąd i nie specjalnie lubiane Ki-44 Shoki, a także myśliwskie wersje nieuchwytnych Ki-46 Dinah (co prawda bardzo nieliczne). Cesarska Marynarka takiego wyboru jednak nie miała. Sztandarowy Zero był niemal bezwartościowy już na pułapie rzędu 6000 m. Owszem, był jeszcze bardzo nowoczesny Gekko, lecz w zdecydowanej większości budowany jako maszyna rozpoznawcza. Tylko część egzemplarzy J1N przekształcono (wówczas) w maszyny myśliwskie, a i to w myśliwce specjalizowane do działań nocnych (zresztą z całkiem prywatnej inicjatywy dowódcy 251 Kokutai a później 302 Ku, komandora Yoshihiro Kozono). W tej sytuacji jedyną nadzieją pozostawał Raiden. Najnowsza i najbardziej rozpowszechniona wersja J2M3, optymalizowana była do działań na pułapie 5200 m, ale dość dobrze radziła sobie i na 8000 m. Przy obsłudze technicznej najwyższego poziomu oraz w rękach pilotów o wybitnych umiejętnościach pilotażowych i bojowych, standardowy Raiden mógł zagrozić formacjom B-san (co później stało się faktem). Niemniej, było to możliwe jedynie w przypadku jednostek o charakterze elitarnym. Potrzebny był zatem “TurboRaiden”.

Mitsubishi J2M4 Model 32

Wiosną 1944 roku, jako pierwsza do projektu przystąpiła Mitsubishi z turbosprężarką własnego projektu. Choć bazą stał się seryjny J2M3, zmiany konstrukcyjne były bardzo poważne. Sprężarkę umieszczono na prawej burcie maszyny, lecz instalacja jej agregatów wymusiła stworzenie dodatkowej przestrzeni za silnikiem. Jednostka napędowa została zatem przesunięta o 20 cm do przodu. Silnik otrzymał wentylator o średnicy zwiększonej z 75 do 85 cm, a żaluzje regulujące przepływ powietrza objęły niemal cały obwód osłony. Wlot powietrza do chłodnicy oleju (charakterystyczną “brodę” Raidena) przeniesiono w nieco odmiennej formie na lewą burtę kadłuba.

Zmodyfikowany, turbodoładowany silnik Kasei 23 (oznaczany teraz Kasei 23 Hei / MK4Rc) dawał moc 1420 KM na wysokości 9200 m. Było to spore osiągnięcie, zważywszy fakt że standardowy Kasei 23 Ko (bez turba) dawał taką samą moc, lecz na pułapie rzędu 4800 m. Zmianie uległo także uzbrojenie. Postanowiono usunąć dwa z czterech skrzydłowych działek 20 mm i zastąpić je również dwoma tego samego kalibru (Typ 99 Wzór 2 Model 4) umieszczonymi za kabiną pilota i strzelającymi ukośnie do góry (pod kątem 70 stopni w stosunku do osi podłużnej samolotu).

Pierwszy J2M4 Model 32 został ukończony latem 1944 r. a wkrótce dołączył do niego drugi egzemplarz. Próby prowadzone były początkowo na przyfabrycznym lotnisku w Suzuka (początek sierpnia), a następnie w szeregach Yokosuka Kokutai w Oppama. Samoloty w zasadzie spełniły pokładane w nich nadzieje. Na wysokości 9200 m zdolne były do rozwinięcia prędkości 585 km/h, a na 10000 metrów wspinały się w czasie niespełna 20 minut. Silnik wykazywał spore tendencje do przegrzewania się, odnotowano też drgania usterzenia (dodatkowo wzmacniane przez strumień gorącego powietrza ze sprężarki). Te okoliczności nikogo jednak nie dziwiły, gdyż były cechą wspólną wszystkich wersji J2M.

Dygresja: problem drgań usterzenia Raidenów, nie został rozwiązany do samego końca wojny. Co ciekawe, uporali się z nim “od ręki” specjaliści TAIC podczas prób zdobycznego sprzętu. Wystarczyło lekko zmodyfikować system trymerów sterów wysokości.

Po zakończeniu cyklu testów w Yokosuka Kokutai, obie maszyny trafiły w ręce pilotów 302 Ku w Atsugi (jedna z nich została tam później odnaleziona przez wojska okupacyjne). Nie jest jednak jasne, czy i z jakim skutkiem zostały użyte w walce. Z pewnością istotny był fakt, że do 302-giej trafiły w marcu 1945 roku, czyli dokładnie z chwilą, gdy Bomber Command zmieniło taktykę na nocne naloty prowadzone z niewielkich wysokości. Tak czy inaczej, pomimo pozytywnej oceny możliwości, J2M4 rodem z Mitsubishi okazał się już całkiem zbędnym wariantem zasłużonego Raidena.

Kugisho J2M4 Raiden

Kiedy wiosną 1944 roku, w Mitsubishi trwały intensywne prace nad wysokościową wersją Raidena (późniejszym J2M4 Model 32), wyzwanie podjęły również zakłady Kugisho. Założenia brzegowe były jasne: standardowy myśliwiec wyposażyć w wydajną turbosprężarkę, pozwalającą na wysokości rzędu 9000 metrów zachować walory bojowe, jakimi dotychczas legitymował się na pułapach 4800-5200 m. Idea tyleż klarowna, co trudna do realizacji. Inżynierowie i technicy Kugisho spisali się jednak doskonale.

Oczywiście kluczowym elementem, była sama turbosprężarka. Wybór padł na dość nowatorskie urządzenie, zaprojektowane i wykonane przez 21 Arsenał Marynarki (Ośrodek Badawczo-Rozwojowy Marynarki) w Omura koło Sasebo. Patrząc na zdjęcia prototypów “TurboRaidenów” Mitsubishi i Kugisho, możemy odnieść wrażenie, że sprężarka Arsenału jest większa i masywniejsza. To tylko pozory. W rzeczywistości była nieco mniejsza i o blisko 1/5 lżejsza od urządzenia Mitsubishi. Zapewniała bardzo zbliżone parametry co “konkurentka”, miała też spory potencjał rozwojowy i docelowo spodziewano się po niej znacznie lepszych wyników.

Wszystko to spowodowało, że instalacja rozwiązania nie pociągnęła za sobą niemal żadnych zmian konstrukcyjnych w obrębie płatowca. Nie było konieczności przesuwania silnika, zmiany kształtu jego osłon, powiększania średnicy wentylatora i śmigła, przenoszenia wlotu powietrza do chłodnicy oleju, ani innych podobnych działań charakteryzujących koncepcję J2M4 z Mitsubishi. Co więcej, przestrzeń za silnikiem i sprężarką okazała się na tyle obszerna, że pomieściła jeszcze chłodnicę stopnia pośredniego (dziś powszechnie nazywaną Intercooler-em). Nie chcąc się wdawać w zaawansowane niuanse fizyczne i techniczne tego rozwiązania, w dużym uproszczeniu powiem tak: zadaniem chłodnicy pośredniej, jest obniżenie temperatury gazu doładowującego silnik. Korzyści jest wiele: wzrost mocy silnika przy jednoczesnym wzroście jego sprawności, wzrost trwałości elementów turbosprężarki i samego silnika, spadek temperatury spalin opuszczających sprężarkę. To te najważniejsze. Niewielki wlot powietrza do chłodnicy pośredniej, umieszczony został na prawej burcie nad turbiną i jest doskonale widoczny na załączonym zdjęciu.

W chwili budowy pierwszego prototypu, Kugisho nie dysponowało seryjnym samolotem J2M3, a jedynie egzemplarzem J2M2 przeznaczonym do testów. Był to prawdopodobnie samolot o oznaczeniu “]-J2-15” (Ko-J2-15). Na tym etapie nie grało to większej roli, choć konieczne było “pozbycie się” kadłubowych karabinów maszynowych. Wersja J2M2 posiadała co prawda tylko po jednym działku 20 mm w każdym skrzydle, ale owo skromniejsze uzbrojenie uznano za wystarczające, a nawet korzystne (ze względów na masę) dla maszyny wysokościowej.

Drugi (i ostatni) prototyp, powstał na bazie najnowszej seryjnej wersji J2M5, lub J2M6. Nie ma pewności której, gdyż obie maszyny różniły się w zasadzie jedynie silnikiem, który w tym przypadku i tak był już inny. Za wariantem J2M6 świadczyć może powiększony wlot powietrza do chłodnicy oleju, mógł on jednak zostać niezależnie zmodyfikowany na potrzeby bieżącego projektu. Samoloty J2M5/6 posiadały uzbrojenie złożone z czterech działek 20 mm w skrzydłach, lecz (z powodów j.w.) zewnętrzna para została w “TurboRaidenie” Kugisho zdemontowana.

Testy maszyn zostały przeprowadzone w zakładach, pod koniec lata 1944 roku. Wykazały bardzo dobre właściwości samolotu, nawet nieco lepsze niż w przypadku projektu Mitsubishi (przy czym sporo obiecywano sobie po rozwojowej wersji turbosprężarki). Prędkość na 9000 m sięgnęła ponoć aż 600-604 km/h (czyli około 15-20 km/h więcej niż w J2M4 Model 32), a 10000 m samolot wspinał się w czasie niespełna 19 minut. Ponieważ Kugisho nie posiadała żadnych praw do indywidualnych, “fabrycznych” oznaczeń samolotu, maszyny nazywane były po prostu “samolotami wyposażonymi w turbosprężarkę” (Haiki Tabin Sobiki). Oficjalne dokumenty Marynarki opisywały je jako J2M4 Raiden (bez sygnatury Model).

Po zakończeniu prób fabrycznych, obie maszyny trafiły w szeregi 302 Kokutai (która była po części jednostką bojową, a po części testowo-eksperymentalną). Pierwszy prototyp otrzymał oznaczenie “YoD-193” (niektóre źródła sugerują YoD-198), a drugi “YoD-191”. Podobnie jak w przypadku prototypów J2M4 Model 32, nic nie wiadomo o ich użyciu w walce. “YoD-191” przetrwał wojnę i został odnaleziony przez wojska okupacyjne w bazie Atsugi, dzięki czemu możemy podziwiać załączone zdjęcie.

Na tym jednak historia “TurboRaidenów” z Kugisho się nie skończyła. W marcu 1945 roku Amerykanie przeszli do nocnych ataków B-29 z małych pułapów, a latem przywrócili misje dzienne, również realizowane z mniejszych wysokości (co umożliwiła czujna i liczna osłona Mustangów z Iwo Jimy). W tej sytuacji użycie myśliwców wysokościowych stało się zbędne, ale… J2M4, będący w miarę prostą modyfikacją seryjnych płatowców, był jednocześnie znacznie sprawniejszym myśliwcem małych i średnich pułapów. Przebudowę partii standardowych J2M3 na J2M4, powierzono zatem 21 Arsenałowi Marynarki w Omura, przy silnym wsparciu doświadczonych techników Kugisho. W ten sposób powstało 10 egzemplarzy operacyjnych “TurboRaidenów”. Samoloty trafić miały w szeregi (zasłużonej w bojach z B-san) 352 Kokutai i prawdopodobnie tak się właśnie stało (przynajmniej po części) gdyż jedna z tych maszyn została odnaleziona właśnie w bazie 352-giej. Co ciekawe, samolot uzbrojony był w cztery działka 20 mm w skrzydłach. To zrozumiałe, gdyż w przypadku działań na średnich pułapach, kwestia oszczędności masy nie miała takiego znaczenia jak na 9000+ metrach. Bardziej liczyła się siła ognia.

Testy maszyn Kugisho wykazały podobne przypadłości, jak u J2M4 Model 32 oraz wszystkich innych wersji Raidena. Drgania silnika i śmigła, drgania usterzenia, przegrzewanie się silnika i oleju, wysoka temperatura w kabinie, etc. Można odnieść wrażenie, że ww. deficyty J2M uznano na pewnym etapie za standard i nie podjęto wystarczających działań na rzecz ich usunięcia (co było możliwe, jak pokazały choćby powojenne amerykańskie “poprawki”). W Kugisho obawiano się ujemnego wpływu gorących gazów wylotowych ze sprężarki, na: stan poszycia samolotu, drgania usterzenia oraz komfort pracy pilota. Aby temu przeciwdziałać, za wylotem turbiny, poniżej kabiny, zainstalowano ukośną stalową płytę o szerokości 15 cm, kierującą spaliny w dół. Na załączonym rysunku została ona zaznaczona w postaci linii przerywanej. “Seryjny” egzemplarz należący do 352 Kokutai, taką właśnie listwę posiadał.