domingo, 27 de marzo de 2016

El Nakajima Ki-84 Hayate (Frank)

Introducción

A mediados de 1942 la situación de Japón en la guerra comienza a empeorar. La campaña en Guinea supone una enorme sangría de pilotos y aviones. EEUU empieza a desplegar nuevos cazas como el F6F Hellcat o F4U Corsair, y su número aumenta con los meses. Los antes invencibles Zeros y Ki-43 se ven cada vez más superados.

El Nakajima Ki-84 “Hayate”, apodado Frank por los aliados, debía ser el sustituto del Ki-43, pero las circunstancias no permitieron un despliegue en grandes números. El Hayate se convertiría en uno de los cazas más respetados del Imperio del Sol, pero como ocurre muchas veces su historia estaría marcada por el trágico “demasiado pocos, demasiado tarde”. A pesar de la excelencia del diseño el Frank no pudo alterar la balanza de la guerra durante 1944-45 y cientos de ellos fueron derribados.

Desarrollo

La historia del Ki-84 se remonta a Diciembre de 1941. Tres semanas después del ataque a Pearl Harbour la Fuerza Aérea del Ejercito  Imperial (IJAAF) ordena a Nakajima el diseño de un nuevo caza de largo alcance. Este modelo remplazaría al recién incorporado Ki-43 Hayabusa (Oscar) y tendría que ser superior a los cazas británicos y americanos que estaban siendo diseñados. Inicialmente se pensó en un avión con la maniobrabilidad del Ki-43 junto a la velocidad y trepada del Ki-44 Shoki (Tojo)

Los requerimientos eran notables. El piloto debía estar protegido y los depósitos de combustible tenían que ser autosellantes. La velocidad máxima entre 637-681 km/h, la carga alar menor a 241.3 kN/m2. El radio de acción debía permitir combatir durante 1.5 horas a 400 kms de la base. Los requerimientos de maniobrabilidad fueron rebajados, pero tenían que ser superiores a los del Ki-44, concebido como un interceptor de bombarderos. El motor a utilizar era el temperamental Ha-45, un modelo radial capaz de suministrar 1825 HP. El armamento requerido era de 2 ametralladoras Ho-103 de 12.7 mm y 2 cañones Ho-5 de 20 mm.

Ki-84 Frank en una base.

Conviene recordar que los cazas del IJAAF sí que estaban equipados con depósitos autosellantes y protección para el piloto. Esto contrasta con el caza estándar de la Marina (IJN), el Zero, que carecía de ambos. Al principio de la guerra los japoneses lucharon contra una mezcla de cazas de segunda con tripulaciones no muy bien entrenadas. Las potencias europeas no se podían permitir muchos lujos en este teatro ya que la guerra contra Alemania requería ingentes esfuerzos. El excelente entrenamiento de los nipones, unido a la deficiente inteligencia y equipos aliados hizo que Japón fuese de victoria en victoria durante los 6 primeros meses de la guerra.

El proyecto fue encargado a T.Koyama, y los trabajos de desarrollo comenzaron durante Marzo de 1943. En líneas generales se puede decir que el Ki-84 era un producto típicamente japonés. El fuselaje era monocasco, de geometría oval, con las alas integradas para reducir el peso de la célula. La estructura del ala se basaba en 2 largueros y los flaps estaban construidos con metal y contrachapado. Para mejorar la maniobrabilidad el Ki-84 operaba unos flaps hidráulicos del tipo Fowler. El timón de profundidad estaba fabricado con metal y recubierto con tela. La visibilidad desde la cabina era excelente, el piloto estaba protegido con un parabrisas de 70mm,  y una placa de 13 mm  en la parte trasera y suelo. La carga de combustible era de 833.8 litros, y para reducir el riesgo de explosiones se habían instalado goma autosellante. El tren de aterrizaje era retráctil y operado hidráulicamente. Las ametralladoras estaban montadas en el capo del motor, mientras que los cañones iban en las alas, en la zona donde se instalaba el tren de aterrizaje. La mira reflectora era la 3-Shiki (Tipo-3), basada en el modelo alemán Revi C12C/D.

El primer prototipo despegó de la base de Ojima en Abril de 1943. El segundo lo hizo en Junio. Los siguientes fueron asignados al Arsenal de Tachikawa, donde un grupo de pilotos veteranos se encargó de probarlos y sugerir cambios. Estas modificaciones se instalaron en el cuarto prototipo.  Desde el primer momento el avión mostró unas prestaciones superiores a las de otros cazas nipones. La velocidad máxima era de 637.6 km/h a 6644.6 metros, y en un picado llegaba hasta 798.5 km/h.

Pasada a baja altura.

Como se puede ver el Ki-84 representaba un cambio en la filosofía japonesa. El aparato estaba construido de metal, y la protección se había tenido muy en cuenta. Los diseñadores escucharon con mucha atención las quejas de pilotos de la IJAAF, que criticaban la construcción ligera y falta de blindaje en aviones como el Ki-43 o A6M2 Zero. El Ki-84 no era un avión demasiado maniobrable para ser un modelo japonés, pero seguía superando en muchos parámetros a los aviones americanos desplegados en el Pacífico. Además era más fácil de producir, para fabricar un Ki-43 eran necesarias 25.000 horas. Para un Ki-44 24.000. El dato para el Ki-84 era en torno a 12.000.

Los primeros ensayos tuvieron gran éxito, y en Agosto de 1943 se ordenó la construcción de 83 ejemplares, a pesar de que las pruebas todavía no habían sido concluidas. Estos fueron construidos entre ese mes y marzo de 1944. Los aparatos de preproducción diferían en algunos detalles y se hicieron pequeñas modificaciones para facilitar la fabricación. Los primeros ejemplares fueron enviados de nuevo a la base de Tachikawa. Los pilotos apreciaban sus prestaciones, en especial la trepada. El Ki-84 llegaba 5000 metros en 6 minutos 26 segundos, y el techo era de 12192 metros, pero la velocidad máxima era menor (624.5 km/h). Durante el invierno 1943-44 se instalaron esquíes en algunos de ellos pero esto incrementaba el peso, y reducía la velocidad máxima en 13 km/h, por lo que se decidió no producirlos. Un prototipo fue comparado con un Fw 190 A5 importado de Alemania. El modelo japonés era más maniobrable, pero el Fw 190 le superaba en comportamiento en picada y velocidad máxima.

La planta motriz comenzó a producirse en Abril de 1944. El Ha-45 sería uno de los talones de Aquiles del Ki-84 durante su vida operativa. Desde el principio la producción se vio dificultada por la falta de moldes, equipo y maquinaria. La falta de personal cualificado era otro problema de envergadura. Las derrotas japonesas causó el reclutamiento de muchos técnicos y especialistas. Al mismo tiempo, el ministerio de municiones ordeno un aumento en la producción de material bélico. Estos factores afectaron gravemente los estándares de producción.

Las pruebas operacionales comenzaron en Octubre de 1943, y el Ki-84 fue aceptado bajo el aparatoso nombre “Caza del Ejercito Tipo 4 Modelo 1A Hayate”, o Ki-84-Ia. En Marzo de 1944 se empezó a construir una segunda serie de 42 aparatos, que fue terminada en Junio. Estos fueron construidos en paralelo con los primeros ejemplares de serie. Ambos estaban dotados tubos de escape individuales, que aumentaban la velocidad 14-16 km/h.

Las primeras series montaban el Ha-45 modelo 11 y 12, que suministraban 1800 y 1825 HP en despegue; los modelos posteriores estaban equipados con el 21, de 1990 HP. Como ya se mencionó antes los motores no eran muy fiables y eran más complejos de mantener que otros modelos. Entre los problemas más graves estaba la perdida repentina de presión en el combustible o las variaciones en la temperatura del aceite. El modelo 23 supuso una mejora pero los inyectores de combustible siguieron siendo muy ineficaces.

Versiones

Ki-84-Ia: versión descrita a lo largo del artículo. 

Ki-84-Ib: imilar al a pero las ametralladoras en el capo fueron sustituidas por 2 cañones Ho-5 de 20mm.

Ki-84-Ic: versión desarrollada debido a la aparición de bombarderos pesados como el B-29. Similar al a pero con 2 cañones de 20mm en el capo y 2 de 30mm en las alas.

Ki-84-II Hayate Kai: desarrollado con el objetivo de ahorrar aluminio en la construcción. El fuselaje trasero, extremos de las alas y otros componentes se fabricaban con madera. Esta versión era construida en la planta de Tanuma y utilizaba un motor Ha-45-21 o 23. El armamento consistía en 4 cañones de 20mm, o 2 de 20 y 2 de 30. La designación Ki-84-II era solo utilizada por Nakajima. En la JAAF el avión era denominado Ki-84-Ib o Ic dependiendo del armamento. La velocidad máxima aumento hasta 670 km/h.

Ki-84-III: modelo especializado para alta cota, la guerra termino antes de que se construyese algún ejemplar. La planta motriz era un Ha-45 Ru con un turbocompresor, instalado en la panza.

Ki-106: versión construida completamente de madera, fue diseñada por Tachikawa y 3 ejemplares construidos por la empresa Ohji Koku K.K. en Ebetsu, en la prefectura de Ishikari (Hokkaido). El uso de madera tenía varias ventajas, como el ahorro de materiales estratégicos o la posibilidad de emplear a mano de obra menos cualificada. La estructura del Ki-106 era muy similar a la del 84, pero la superficie de control vertical fue agrandada, y el recubrimiento del avión estaba hecho de contrachapado con una capa de laca. En los primeros modelos el armamento era de 4 cañones de 20mm pero se redujo a 2 para ahorrar peso.

Ki-106 de madera.

Los primeros ensayos comenzaron en Julio de 1945. Las prestaciones eran menores que en el Ki-84 ya que el uso de madera había aumentado el peso en 270 kg (hasta 4031), y esto afecto negativamente a la maniobrabilidad y trepada. En 13 minutos y 5 segundos el Ki-106 conseguía llegar a 7998 metros, un minuto y medio más que el Ki-84. La velocidad máxima apenas se vio afectada debido al excelente acabado de la célula, y en las pruebas consiguió llegar hasta 618.2 km/h.

En una de las pruebas el recubrimiento del primer prototipo comenzó a desgarrarse, aunque pudo aterrizar. Como consecuencia se tomaron medidas para reforzar esta sección, pero el fin de la guerra canceló cualquier progreso.

Ki-113: similar al Ki-84-Ib pero con secciones de acero. Como en otros casos esta versión intentaba economizar el uso de aluminio y otras aleaciones. El motor era el Ha-45 tipo 21, y estaba armado con 4 cañones de 20mm. El Ki-113 fue diseñado durante 1944 y un ejemplar ensamblado en 1945, pero nunca llego a volar ya que se le consideraba demasiado pesado.

Ki-116: Debido a la escasa fiabilidad del Ha-45 se estudió el instalar otro motor en la célula, como se había hecho con el Ki-61-II Hien “Tony”. El motor escogido fue el Ha-112-II, de 1500hp, que propulsaba una hélice de 3 palas. Los cambios se aplicaron en el cuarto Ki-84-I construido por Mansyu. La superficie de la cola fue agrandada, y el fuselaje tuvo que ser alargado para acomodar el nuevo motor, que era 270 kg más ligero.

El Ki-116 pesaba solo 2182.5 kg al vacío, 1000 menos que el Ki-84, y sus prestaciones se aproximaban a las del Ki-100, los pilotos de prueba mostraron gran entusiasmo, pero el fin de la guerra supuso el abandono del proyecto.

Ki-84N: interceptor de gran altura. La planta motriz era un Ha-44-13 de 18 cilindros que suministraba 2500 caballos. Para mejorar las características de vuelo a gran cota se incremento la superficie alar, 23 m2 frente a 20.8 m2. Esta versión fue denominada Ki-117 y estaba en su fase inicial cuando la guerra concluyo.

Ki-84P: interceptor de alta cota similar al N. La diferencia entre el N y P era que la superficie alar del segundo se incrementó a 24.2 m2. Al final se decidió concentrarse en el menos ambicioso Ki-84R.

Ki-84R: versión de gran altitud del Ki-84-I. el motor Ha-45 estaba equipado con un sobrecompresor de 2 etapas y 3 velocidades. El primer prototipo estaba completado al 80% cuando la guerra terminó.

En combate

En Marzo de 1944 el escuadrón experimental de prueba fue disuelto y su personal enviado al Sentai (escuadrón) 22°, basado en China. Los Franks entraron en combate contra la 14° Fuerza Aérea en Agosto de 1944 y enseguida se ganaron el respeto de las tripulaciones aliadas. El Hayate suponía un enorme salto de calidad con respecto a los Zero y Ki-43. Era mucho más resistente, podía picar y el piloto estaba bien protegido. El avión tenía buenas condiciones de vuelo y su autonomía era notable. Otra ventaja es que era muy similar al Ki-43, y muchas veces los pilotos aliados se llevaban una buena sorpresa al entrar en combate.

Ki-84 del 22° Sentai. Dos militares guían al piloto en el despegue.

La unidad aliada de inteligencia aérea asigno al Ki-84-Ia el código “Frank”, que se debía al nombre de su mando, el Coronel Frank McCoy. Curiosamente este código había sido asignado a un caza ficticio, el Mitsubishi T.K.4.

En Junio de 1944 la invasión americana de Filipinas comenzó. Si EEUU se hacia el con el control de estas islas, serían capaces de atacar Japón con gran número de B-29. La IJAAF reaccionó enviando el Sentai 22° , acompañado por el 1°, 11°, 21°, 51°, 52°, 55°, 200° y 246°. Por este entonces la situación de los japoneses era preocupante. Los cazas de la USN y USAAF aparecían en cada vez mayor número y las perdidas japonesas no hacían más que aumentar. En esta campaña tuvo lugar la famosa “Cacería de Pavos de las Marianas”, donde los F6F Hellcats destruyeron más de 300 aviones japoneses.

El Ki-84 se convertiría en el principal caza de la IJAAF. La escasez de cazas hacia que fuese utilizado en misiones de intercepción, cazabombardero, intercepción, bombardeo en picado o reconocimiento. Esto aumentaba la presión sobre las unidades, aumentando los fallos y desgaste de la célula En Abril de 1945 los Sentais 101°, 102°, 103°, 111° y 200° fueron utilizados en Okinawa.

Ki-84 con depósitos auxiliares.

Los japoneses se verían obligados a utilizar el Hayate como interceptor, ya que era uno de los pocos cazas nipones capaz de plantar cara a los B-29. Como eran considerados esenciales muy pocos fueron utilizados en misiones suicidas, en las que se solían emplear aviones anticuados. Los Ki-84 eran operados dentro de la décima división, responsable de la defensa aérea de Tokio, encargada a los Sentais 47°, 73°, 111°, 112° y 246°.

Este tipo de misiones eran muy peligrosas. El B-29 era uno de los aviones más avanzados de la guerra, tanto por tecnología como por prestaciones. Para defenderse disponía de varias torretas con ametralladoras de 12.7mm, que eran dirigidas desde dentro del avión por los artilleros. A partir de Marzo de 1945 empezaron a aparecer cazas de escolta P-51D, considerados como los mejores de su clase. A estas alturas de la guerra los japoneses carecían de aviones, combustible y tripulaciones como para establecer una defensa efectiva. Las consecuencias fueron trágicas, los principales centros industriales y ciudades fueron arrasados, causando la muerte de centenares de miles de personas.

Entre los objetivos del B-29 estaba la industria de aviación. Las visitas de estos bombarderos a la fábrica de motores Homare en Mushasi fueron muy numerosas. Entre el 24 de Noviembre de 1944 y el 8 de Agosto de 1945 recibió no menos de 12. La producción consiguió seguir hasta el 20 de Abril de 1945, cuando un raid la dejo inservible. La fabricación fue trasladada a una factoría subterránea en Asakawa, y a otra en Hamamatsu. A pesar de los esfuerzos la producción nunca se recuperó. Debido a la escasez de materiales y retrasos los motores eran cada vez de peor calidad. En Junio de 1945 la trepada del Frank se había deteriorado de tal manera que era inservible por encima de 9000 metros.

La fábrica de Nakajima tampoco se libró de los raids enemigos. El 19 de Febrero fue bombardeada por 84 B-29 causando la destrucción de 74 Hayates. El constante bombardeo hizo que la producción se tuviese que dispersar, dificultando la coordinación y aumentando los retrasos. En Mayo de 1944 Nakajima había inaugurado una segunda planta en Utsonomiya, pero la producción no llego ni al 50% de lo planeado. Hacia Julio de 1945 tan solo se habían completado unos 727 Hayates. Otra planta, perteneciente a la Mansyu Hikoki Seizo K.K., basada en  Harbin (Manchuria) comenzó la producción del Frank en la primavera de 1945 pero solo se completaron unos 100 antes del final de la guerra.

A pesar de sus numerosas virtudes el Frank también tenía sus inconvenientes. El caracoleo y despegue presentaba algunas dificultades debido al par de torsión de la hélice. Los elevadores eran en general “pesados”, lo mismo que los alerones a más de 300 mph. Los problemas del motor ya se han comentado en detalle. A pesar de todo el avión era fácil de pilotar, incluso por pilotos con poco entrenamiento.

Ki-84 en Luzon, 1945.

Desde el principio se pensó en la fabricación del Ki-84 a gran escala. Requería la mitad de maquinaria que la del Ki-43 o Zero, pero la escasez de materiales estratégicos y los raids aéreos afectaron enormemente el acabado y prestaciones. Cuanto más avanzaba la guerra peores eran las prestaciones y fiabilidad del Ki-84. Los sistemas hidráulicos e inyectores de combustible, deficientemente diseñados, dieron todo tipo de problemas. Los frenos de las ruedas eran notorios por sus fallos, y causaron gran número de accidentes. Las patas del tren de aterrizaje tampoco eran mucho más efectivos y se rompían al aterrizar, o cuando el avión estaba en la base.

Todos estos problemas causaron la pérdida o avería de muchos Ki-84. Merece la pena recordar un caso para darse cuenta de la gravedad de problema: el 4 de Noviembre de 1944 ochenta Ki-84 fueron enviados al Golfo de Lingayen. De estos tan solo catorce (17%) llegaron a su destino. El resto sufrió averías o problemas en el motor, tren de aterrizaje, sistemas hidráulicos o de combustible.

Muchos de los detractores del Ki-84 resaltan el escaso impacto en lo que se refiere a radio de victorias/perdidas, 114/12 frente a los F6F y 28/7 frente a los F4U. Según estas opiniones el impacto del Ki-84 solo se notó en China, donde los aliados todavía operaban P-40N. Curiosamente no mencionan la presencia del P-51B/C, un excelente caza de baja cota. A juicio del autor este razonamiento es demasiado simple. Es innegable que el Frank tenía una serie de defectos y desventajas, pero la aplastante inferioridad numérica y los problemas estratégicos de Japón tuvieron una enorme influencia en el rendimiento del caza. En 1944 la IJAAF había encargado unos 2525 Ki-84, pero la industria solo fue capaz de suministrar 1670. Este número palidece con los 12.274 F6F, 12.713 F4U, 10.773 P-38, 15.660 P-47 o 15.733 P-51.

El entrenamiento de los pilotos era otro problema insuperable. Para 1944 la mayoría de los pilotos veteranos habían muerto y sus reemplazos eran simplemente inefectivos. Su entrenamiento había sido reducido de tal manera que solo contaban con 100 horas de vuelo, 3 veces menos que los americanos.

Todos estos factores evitaron que el Ki-84 mostrase todo su potencial. En muchos casos los pilotos americanos barrían a los Franks sin que estos pudiesen mostrar sus virtudes. El 13 de Agosto de 1945, una patrulla CAP del 507th FG, formada por P-47N reclamaron 20 aviones japoneses por una pérdida. Casi todos los reclamos eran de Oscar, incluyendo 4 de O. Peromo, último as de la USAAF de la SGM. En realidad los aviones derribados (11) eran Ki-84, pertenecientes a  los Sentai 22° y  85°.  Los P-38L también se anotaron bastantes éxitos contra los Hayates. En el último combate de la 5th FS varios Frank fueron derribados por P-38 pertenecientes al 45th FG.

En manos de su enemigo

Al terminar la guerra los EEUU capturaron un buen número de aviones japoneses. Muchos de ellos fueron probados en los EEUU durante 1946-47. Entre ellos se encontraba un Hayate. Esta sección reproduce parte de la información. El Frank capturado recibió el código FE-302/T2-302, siendo uno de los dos capturados en la base de Utsunomiya.

El Frank fue transportado a EEUU en el USS Barnes y fue recibido por la USAAF el 7 de Diciembre de 1945. Tras los trabajos de restauración y puesta a punto en Middleton, el FE-302 fue probado el 16 de Mayo de 1946. El 20 de ese mes fue transportado a Patterson Field, y el 27 de ahí a Wright Field. Después de 8 horas de tests el Frank fue depositado en Park Ridge (3/7/1946), donde en teoría iba a ser expuesto en un museo. A partir de aquí se pierde la pista del avión y es muy probable que fuese desguazado. El programa de vuelos se vio dificultado por los deficientes materiales utilizados en la construcción, la mala calidad de las soldaduras, fallos de los tubos de escape y deficiente diseño de la suspensión. Las pruebas concluyeron que:

Ki-84 Frank en manos americanas.

“Se cree que el Ki-84-1 Frank es un caza de excelente maniobrabilidad, características de vuelo y buena trepada. La escasa carga alar y el control de fuerzas es admirable, pero la falta de protección para el piloto y reducida autonomía dejan mucho que desear teniendo en cuenta los estándares de cazas actuales.”

El Hayate capturado estaba equipado con un motor Ha-45-21, capaz de suministrar 1970 HP a 3000 RPM y 2050 HP en potencia de guerra. El Ki-84 obtuvo las siguientes prestaciones:

Velocidad máxima:
- 584.5 km/h a nivel de mar.
- 687.5 km/h a 6096 metros.
- 579.5 km/h a 10668 metros.

Velocidad de crucero: 409 km/h a 457 metros.
Trepada: 1303 metros/minuto.
Techo: 11582 metros.
Alcance estándar con 695.5 litros: 1256 km a 409 km/h.
Alcance máximo (174 galones EEUU extra): 2952 km a 278 km/h.

Conviene insistir en que estas cifras no son típicas. El motor de este Frank había sido “mimado” y se montó un inyector de combustible americano. La gasolina utilizada era de 150 octanos, mientras que la japonesa solía ser de 87.

Análisis de prestaciones

Hoy en día es difícil comparar los cazas japoneses con los de otros países porque apenas existen pruebas. Los japoneses destruyeron gran cantidad de material tras la rendición, y las pruebas aliadas no siempre son rigurosas porque los aviones capturados no estaban en un estado óptimo.

En el caso del Ki-84, hay varias pruebas y datos que permiten hacernos una idea de la velocidad máxima. En la gráfica 1 se puede ver un sumario de las prestaciones.

Ki-84 junto a un Spitfire, Hellcat y Mustang.

La curva roja corresponde a una prueba realizada en Japón. La velocidad no se midió con el motor a máxima potencia (WEP) sino en un régimen algo inferior, denominado máxima potencia continua.  En WEP las mediciones hubiesen sido algo más altas, aunque la velocidad máxima del Frank era inferior a la del Fw 190 A5. He incluido una gráfica del modelo alemán para comparar.

Comparativa de prestaciones.

Los puntos azules corresponden a un estimación británica. El Reino Unido pudo probar uno y realizar una serie de vuelos comparativos con el Seafire. En el apéndice 1 se puede leer una traducción de informe. Las estimaciones son bastante precisas. La velocidad máxima es menor a la del Fw 190 A5 y dentro de los valores logrados en otras pruebas.

La curva morada muestra los resultados logrados en EEUU. Son mucho más altos que los japoneses y británicos. Estas prestaciones las consideraría como ideales, porque los americanos reconstruyeron el motor e incluso instalaron un inyector de combustible.

Frente a sus rivales

En esta sección se compararan las características del Frank frente a sus homólogos generacionales de la USAAF y USN. Escoger las versiones no es sencillo porque el Ki-84 tardó mucho en aparecer. Las prestaciones utilizadas en el Hayate son las correspondientes al Ki-84-Ia y no tienen en cuenta reducciones debido a la mala calidad de los materiales o acabado. Las gráficas 1 y 2 muestran la velocidad máxima del Ki-84 frente a los principales cazas de la US Navy y USAAF.

Tabla 1: Características del Ki-84, Fw 190 y cazas aliados. Hacer click para agrandar.
 
 Velocidad del Ki-84 frente a cazas de la US Navy. Hacer click para agrandar.


Velocidad del Ki-84 frente a cazas de la USAAF. Hacer click para agrandar.

Ki-84-Ia vs F6F-5 Hellcat

Como se ve en la gráfica, el Ki-84 es algo superior en velocidad. El Frank también trepaba mejor. En líneas generales el Ki-84 es comparable e incluso superior al Hellcat. El armamento es comparable. Ambos disponen de depósitos autosellantes pero los del Grumman eran de mejor calidad.

La visibilidad desde el Ki-84 debería ser superior gracias a la configuración en burbuja. Ambos aviones eran sencillos de pilotar, con la ventaja de que el Hellcat era mucho más fiable.

Ki-84-Ia vs F4U-4 Corsair

El Corsair es para muchos el mejor caza de la SGM, y no precisamente por falta de argumentos. Como se puede ver en la gráfica 1, la velocidad está a otro nivel. Es cierto que se trata de una variante U-4, de finales de 1944, pero las anteriores no se quedan atrás.

Como caza de energía el Corsair es bastante superior. Su velocidad máxima (717 km/h), trepada, techo (12649 m), alabeo y picado son superiores. El armamento en los Corsair variaba, siendo de 6 ametralladoras de 12.7 o 4 cañones de 20mm, comparable al del Frank.

El Ki-84 es mucho más fácil de pilotar. El Corsair tenía algunas características que lo hacían complicado de volar, pero tampoco era un enorme problema para los americanos. En cualquier caso, el Hellcar fue mucho más popular como caza embarcado por su sencillo aterrizaje. De hecho, la US Navy rechazó operar el Corsair en portaviones.

Ki-84-Ia vs P-47D Thunderbolt

El P-47 es un caza poco maniobrable excepto a gran altura, donde su potente turbocompresor le proporciona unas excelentes prestaciones. A baja cota el Ki-84 es superior en velocidad y trepada. A altas cotas la situación cambia.

Con su gran peso el P-47D pica como un ladrillo, esto fue una ventaja muy importante en Europa. Si comenzaba a tener problemas frente a los Bf 109/Fw 190 podía escapar en un picado a gran velocidad.

El P-47D es mucho más resistente. Durante 1944-45 fueron docenas los  Thunderbolt que volvían a sus bases acribillados con impactos de 20 mm. El Hayate supuso una gran mejora con respecto al Zero/Oscar, pero no está al nivel de los cazas americanos.

En la opinión del autor el armamento del P-47 tiene ventaja. Sus 8 ametralladoras de 12.7 podían destruir un Hayate con una ráfaga bien colocada. Este último estaba equipado con cañones de 20mm Ho-5, un excelente diseño pero que tenía varios inconvenientes.

El primero era la carencia de espoleta en el proyectil, que estallaba al contacto con el recubrimiento del avión. Como se pudo ver durante todo el conflicto era mejor que el proyectil retrasase su detonación, para que estallase tras penetrar. Había casos en los que los proyectiles causaban muy pocos daños o incluso rebotaban.  El segundo era la deficiente calidad de producción, que incluso causaba explosiones del proyectil al ser disparado, dañando el propio avión.

Ambos cazas tenían una buena visibilidad desde la cabina y nobles características de vuelo. Como cazabombardero el P-47 es netamente superior, ya que es más resistente y transporta  más carga, 1131 kg frente a 500.
 
Ki-84-Ia vs P-51D Mustang

Esta es una comparación poco ortodoxa porque el P-51D era un caza de escolta, mientras que el Hayate era más bien un caza de superioridad aérea. El Hayate tiene un motor radial, por lo que es más resistente al Packard del P-51, que podía ser puesto fuera de combate si era alcanzado en el sistema de refrigeración. Si hablamos de la célula las tornas se invierten. El Hayate tiene una estructura más ligera, y sus depósitos autosellantes son de menor calidad. La carga de bombas es la misma (500 kg). El techo, velocidad máxima, picado y la tasa de alabeo a gran velocidad son mejores en el P-51.

El problema que la mayoría de los combates contra el P-51D eran a gran altura, donde estos escoltaban a B-29. Aquí el caza americano estaba en su mejor envolvente de vuelo. Siendo capaz de volar a 685 km/h en crucero y utilizando su buen alabeo y boom&zoom, compensaba su peor aceleración y trepada. El armamento era de 6 ametralladoras de 12.7mm. Además el piloto disponía de una mira K-14 que mejoraba la puntería hasta en un 50%. Los Hayates no habían sido diseñados como interceptores y eso se notaba en sus prestaciones a gran altura.

Conclusiones

El Ki-84 era un enemigo muy peligroso, sobre todo a baja y media cota. Sin embargo, la deficiente construcción y escaso entrenamiento de los pilotos hizo que nunca ofreciese todo su potencial. Las pruebas hechas por la USAF quizás sean poco realistas al ser un ejemplar cuidadosamente preparado y mantenido, y cuyo motor tenia componentes americanos. A pesar de todo son una buena indicación de lo que habría podido ser el Hayate si hubiese dispuesto de todos los recursos necesarios.

Muchos pilotos se harían famosos en los mandos de este caza. S. Anabuki derribo varios B-29, incluyendo 2 por embestida, acciones que le valieron la medalla Bushoko. Este as moriría un día antes del fin de las hostilidades al ser derribado por P-47N. Otro piloto que merece mención es Y. Yoshida, comandante del 3° Chutai/Sentai 70°, también recompensado con la Bushoko. Yoshida logró derribar 6 B-29.

Fuentes y enlaces de interés

- www.vectorsite.net
http://www.warbirdsresourcegroup.org/
- www.angelfire.com/fm/compass/Hayate.htm
- Nakajima Ki-84 Hayate, de L.A. Wieliczko, Kagero (2005). 
www.rdrop.com/users/hoofj/Ki84Ia.htm
- www.airwar.ru
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www.ijaafpics.com
- www.airpages.ru
www.ww2aircraft.net
http://www.ne.jp/asahi/airplane/museum/cl-Epln/FR047e.html
http://www.kotfsc.com/aviation/ki-84.htm    
http://www.clubhyper.com/reference/ki84performanceaj_1.htm
- http://www.ijaafpics.com/jbwki843.htm
- http://www.elgrancapitan.org/foro/
https://en.wikipedia.org/wiki/Vought_F4U_Corsair#F4U-4
http://forum.axishistory.com/viewtopic.php?t=148000
http://www.chuckhawks.com/focke-wulf_190.htm
- http://www.wwiiaircraftperformance.org/f4u/f4u-4.pdf
- http://www.chuckhawks.com/focke-wulf_190.htm

Artículos sobre otros aviones japoneses en el blog:

- Kawasaki Ki-61 "Tony"
- Kawasaki Ki-100
J2M Raiden "Jack"
Kawanishi N1K Shiden

Apéndice 1: Análisis de prestaciones del Ki-84 por la RAF

El avión probado fue un modelo japonés estándar Frank 1, capturado en condiciones razonables y reparado en Clark Field. Durante las pruebas, el dispositivo de velocidad constante (DVC) se estropeó y no pudo mantenerse potencia máxima debido a la inestabilidad del motor. Durante las pruebas, el Frank estuvo limitado a 250 mm de presión de admisión y 2900 rpm, ya que el motor sólo había funcionado 8 horas.

Ningún avión llevaba munición, pero estaban operativos en los demás aspectos.

Prestaciones

Se realizaron vuelos para comparar la velocidad a 5000, 15000 y 20000 pies.

A 5000 pies, volando a 180 nudos, el Frank metió gas hasta 250 mm y 2900 rpm. El Seafire fue capaz de mantener la formación con facilidad hasta llegar a 230 nudos (IAS), el Seafire estaba utilizando 11 ½ de potencia y 2650 rpm cuando el DVC del Frank falló.

Después el Frank trepó de 5000 a 10000 pies a la mejor velocidad de trepada, estimada en 160 mph. El Seafire trepó en formación utilizando 6 lbs de potencia y 2650 rpm.

A 10000 pies se volvió a velocidad de crucero. Se volvió a trepar hasta 15000 pies. El Seafire se mantuvo en formación a 140 nudos utilizando 6 lbs y 2850 rpm (A 6 lb 2850 rpm es el máximo posible).

El Frank luego aceleró a 15000 pies utilizando 250 mm de presión y 2900 RPM. Cuando alcanzó 205 nudos el DVC falló. En ese momento el Seafire estaba utilizando +6 lbs y 3000 rpm. Cuando el Seafire aplicó potencia máxima (+ 8 lbs) el Seafire alcanzó una velocidad indicada IAS de 220 nudos.

Los aviones volvieron a trepar hasta 20000 pies. El Seafire se mantenía al nivel del Frank aplicando potencia a +6 lbs y 3000 RPM.  Cuando llegó a 20000 bajó a +3 ½. El Seafire trepó a una velocidad indicada IAS de 100 nudos, alcanzando 2.000 pies 45 segundos antes que el Frank (el Seafire fue capaz de trepar hasta 10000 metros en dos minutos y 50 segundos).

Se volvió a hacer una prueba de aceleración a 20000 pies, pero el DVC del Frank volvió a fallar cuando se ya casi se había alcanzado la velocidad máxima, el Seafire se estaba distanciando volando a una velocidad indicada IAS de 218 nudos a +4 ½ y 3000 RPM (máxima potencia disponible).

Se hicieron pruebas para medir la tasa de giro a 5000 pies y velocidades de 160-180 nudos. El Seafire giraba más fácilmente que el Ki-84, pero la tasa de alabeo del Frank era un 25% superior.

Los controles del Frank no se endurecen a alas velocidades como en otros cazas japoneses, pero sigue siendo inferior en maniobras a altas velocidades.

Los flaps de combate no parecen mejorar la maniobrabilidad por un margen apreciable.
Como es el caso con otros aviones japoneses, se produjeron vibraciones y funcionamiento abrupto del motor cuando se aplicaba mucha potencia.

Se debe tener en cuenta que el Frank no fue probado a máxima potencia y las velocidades máximas no corresponden a la configuración probada, debido a problemas de sobre-revolución en la hélice.

Una descripción completa de las prestaciones teóricas aparecerá en el sumario del TAIC 22, con fecha de enero de 1945.

Conclusiones

A pesar de que el Frank 1 no es tan maniobrable como anteriores cazas japoneses, sus pilotos deberían sacar ventaja de su superioridad en velocidad cuando entren en combate.

La velocidad máxima sería de unas 330 mph a nivel de mar, 400 a 20.000 pies y 380 a 30.000 pies con el motor Ha-45 Modelo 21. Estos datos se deberían reducir ligeramente con el Modelo 12. El armamento del Frank sigue siendo 2×20 mm MG en las alas con 150 balas cada uno, y 2×12.7 MG disparando a través de la hélice, con 350 balas. También se ha informado de Franks con una ametralladora fija en la cola

Trim tabs, sólo en los elevadores, efectivos.
Fowler flaps, 0, 15, 30°.
El ángulo de trepada no es inclinado, y normal en todos los aspectos.
Las fuerzas de control (“control forces”) no son altas.
El comportamiento es bueno hasta 270 mph, pero es demasiado pesado a 300 mph.
Entrada en pérdida suave, en configuración limpia a 109 mph, con tren de aterrizaje y flaps a 90 mph
La visión es pobre debido a la estrecha cabina y posición adelantada del asiento.

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