Konstrukcje lotnicze - Mitsubishi A5M (Claude)
Rankiem 20 września 1937 roku, największa japońska gazeta codzienna Asahi Shim-bun, a za nią inne dzienniki wydrukowały rewelacyjne wiadomości z frontu chińsko-japońskiego. Donosiły one mianowicie, że poprzedniego dnia, podczas swojej pierwszej misji bojowej, tuzin nowych jednopłatowych samolotów myśliwskich Lotnictwa Marynarki Cesarskiej odniosło wspaniały sukces. W ciągu 15 minut zniszczyły one nad stolicą Chin, Nankinem, nie mniej niż 33 samoloty myśliwskie przeciwnika bez strat własnych. Relacje prasowe, jak zwykle były nieco przesadzone, ale nie tak bardzo, ponieważ wprowadzone 19 września 1937 roku na wyposażenie jednostek myśliwskich w Chinach nowe jednopłatowe samoloty Mitsubishi A5M2 otrzymały zadanie wywalczenia panowania w powietrzu nad stolicą Chin. Dokonując analizy treści powyższej wiadomości nie sposób dokładnie określić, jaki udział w tym incydencie miały nowe samoloty. Jak się później okazało podane straty przeciwnika były zawyżone, a sama walka powietrzna trwała dłużej niż kwadrans. W każdym razie także rzeczywisty bilans walki był wystarczająco imponujący.
Fotografia 1. Samolot myśliwski Mitsubishi A5M4 Model 24.
W ciągu pierwszych jedenastu tygodni, tak zwanego "Incydentu Chińskiego", Cesarska Armia Japońska odniosła znaczne sukcesy. Szybko padły Peiping i Tientsin, ale problemy logistyczne związane z dużymi odległościami spowodowały spowolnienie natarcia, a także znacznie wzrósł chiński opór w Szanghaju. W tym samym czasie również Cesarska Marynarka Japońska uzyskała w kilku miejscach lokalną przewagę powietrzną, pomimo że używała przestarzałych samolotów myśliwskich Nakajima A2N, operujących z lekkiego lotniskowca Hosho, patrolującego morze w okolicach Szanghaju. Sity te zostały wzmocnione przybyciem 15 sierpnia w pobliże chińskiego wybrzeża znacznie większego lotniskowca Kaga. Lotniskowiec ten też w tym czasie był wyposażony w starszego typu samoloty myśliwskie A2N, ale w ciągu tygodnia jego stan posiadania został uzupełniony przez dwa nowe jednopłatowe samoloty myśliwskie Mitsubishi A5M2, które pierwszą misję bojową przeprowadziły 22 sierpnia. Podczas pierwszego lotu bojowego piloci nie mogli zademonstrować swojej przewagi, ponieważ nie napotkali przeciwnika. Dopiero 4 września, kiedy para samolotów myśliwskich A5M2, dowodzona przez porucznika Tadashi Nakajima, spotkała nad jeziorem Dahu kilka chińskich samolotów Hawk II i Hawk III, mogła sprawdzić nowe samoloty. W czasie tego spotkania porucznik Nakajima razem z towarzyszącym mu pilotem, podczas walki zestrzelili trzy chińskie samoloty myśliwskie, a sami bezpiecznie powrócili na lotniskowiec Kaga.
Japońskie zdolności w dziedzinie konstruowania i budowy samolotów nie były doceniane przez większość zachodnich państw. Także japoński przemysł lotniczy był niemal wszędzie uważany za "kopistę", a jego technologia i poziom techniczny sprzętu wojskowego uznawany był za pozostający daleko w tyle za Zachodem. Dopiero pierwsze wyniki walk powietrznych samolotów A5M na stolicą Chin pokazały, że samolot konstrukcji japońskiej jest pod każdym względem lepszy od samolotów przeciwnika, który głównie był zaopatrywany w samoloty z Zachodu. Pomimo tego, wzrost poziomu japońskiej techniki militarnej pozostał jednak nie zauważony.
Produktem ambitnych założeń konstrukcyjnych 9 Shi (1934), w których żądano uzyskania określonych osiągów przy nie sprecyzowanym sposobie ich uzyskania był samolot A5M, który był zarazem pierwszym w świecie seryjnym jednomiejscowym, wolnonośnym jednopłatowym pokładowym samolotem myśliwskim. Poza tym był oryginalny w swojej postaci i jednym z bardziej rasowych jednopłatów w ogóle zbudowanych. Samolot A5M reprezentował sobą przeniesienie zalet samolotu dwupłatowego na jednopłatowy, a co za tym idzie zdolność do walki kołowej, która była w tym czasie najbardziej ceniona w Japonii.
W lutym 1934 roku, Kaigun Koku Hombu wydała razem z innymi wymaganiami programu rozwojowego 9 Shi założenia konstrukcyjne określające warunki techniczne dla jednomiejscowego samolotu myśliwskiego. Nie było tam jednoznacznie określone, że to ma być pokładowy samolot myśliwski, ale tylko że samolot myśliwski. Kaigun Koku Hombu postawiła ambitne zadanie, wychodząc z założenia, że w lotnictwie morskim nie można używać samolotu nie przystosowanego do operowania z lotniskowców. W związku z tym postawione warunki posiadały bardzo wygórowane charakterystyki parametrów, jakie by się odnosiły do ówczesnych standardów. Komandor porucznik Hideo Sawai, który odegrał główną rolę podczas tworzenia tych założeń, wierzył że tym sposobem zmobilizuje konstruktorów do stworzenia takiego samolotu, którego osiągi znacznie przekroczą światowy poziom. Miał zatem najpierw powstać doskonały lądowy samolot myśliwski, a dopiero potem, jak uważał Sawai, należy dostosować go do działań z lotniskowców. Był on przekonany, że postęp w projektowaniu da doskonałe efekty tylko wtedy, gdy określone zostaną tylko te wymagania, jakie związane są z doskonałymi parametrami samolotu myśliwskiego. Problem przystosowania samolotu myśliwskiego do działania z lotniskowca, jak uważał Sawai, lepiej jest wyrazić w osobnych założeniach, po powstaniu odpowiedniego samolotu myśliwskiego. To radykalne posunięcie zawarte zostało w założeniach konstrukcyjnych 9 Shi. Wymagania zawarte w tych założeniach sprowadzały się do określenia tylko parametrów maksymalnych. Podstawowe wymagania były następujące: prędkość maksymalna 350 km/h na wysokości 3000 m; zdolność do osiągnięcia wysokości 5000 m w czasie nie mniejszym niż 6,5 minuty; pojemność zbiorników paliwa nie mniejsza niż 240 litrów; uzbrojenie w dwa 7,7 mm karabiny maszynowe i wyposażenie w radiostację; a całkowite wymiary nie mogły przekroczyć: rozpiętość 11,0 m i długość 8,0 metrów.
Fotografia 2. Samolot Mitsubishi A5M2 podchodzi do lądowania.
Realizację założeń konstrukcyjnych 9 Shi dla samolotu myśliwskiego powierzono inżynierowi Jiro Horikoshi, konstruktorowi prowadzącemu z biura konstrukcyjnego firmy Mitsubishi, pod ogólnym nadzorem Jyoji Hattori. Inżynier Jiro Horikoshi i jego zespół mieli przed sobą ciężkie zadanie do wykonania, które łączyło się z opracowaniem nowego samolotu, który miał być przykładem rozwiązania o kształcie jak najbardziej czystym aerodynamicznie. Tylko najbardziej konserwatywne pomysły zwracały się do innego układu niż wolnonośny jednopłat, co zadecydowało o wybraniu tej koncepcji opracowywanego projektu. W celu spełnienia założeń 9 Shi na samolot myśliwski inż. Horikoshi wybrał konstrukcję półskorupową, wykonaną ze stopu aluminiowego z pracującym pokryciem. Przekrój kadłuba o minimalnej powierzchni został połączony ze skrzydłem dwudżwigarowym (dźwigar o przekroju zamkniętym), a skrzydło o zarysie eliptycznym w kształcie spłaszczonej litery W, z ujemnym wzniosem (16,4°) przy kadłubie aż do miejsca mocowania podwozia, i z dodatnim wzniosem (9,5°) na zewnątrz. Przyjęto także skrzydło o najmniejszej grubości względnej, tj. 16% u nasady i 9% na końcówce. Przykładem zwracania szczególnej uwagi na czystość aerodynamiczną było zastosowanie ówcześnie bardzo nowoczesnej technologii nitowania nitami wpuszczanymi i wpuszczanymi śrubami w miejscu wzierników inspekcyjnych.
Za najbardziej odpowiedni do napędu wybrano 9-cio cylindrowy silnik gwiazdowy, chłodzony powietrzem Nakajima Kotobuki 5 z reduktorem, który uzyskiwał moc startową 550 kM i moc 600 kM na wysokości 3100 m. Był on także lżejszy od porównywalnych parametrów silnika Mitsubishi Kinsei A-4. Uważne badania zostały przeprowadzone nad zastosowaniem chowanego podwozia głównego, ale obliczenia wykazały, że 10% zysk uzyskany w ten sposób na oporze pozwoli zwiększyć prędkość maksymalną tylko o około 3%, a osiągnięte to zostanie kosztem zwiększenia masy samolotu i skomplikowanej konstrukcji podwozia. Jednocześnie stwierdzono, że spowodować to może opóźnienie w realizacji programu. Skrzydło w postaci spłaszczonej litery W było proponowane przez komandora Jiro Saba we wcześniejszych założeniach 7 Shi na samolot myśliwski, jako sposób na poprawienie widoczności z kabiny podczas lądowania na pokładzie lotniskowca, ale już we wczesnej fazie projektu 9 Shi pewne obliczenia wskazywały na wady tego rozwiązania. Istniały przesłanki, że w tym przypadku będzie powstawał przepływ turbulętny, generowany przez wpływ zmiany kąta wzniosu (przejście z ujemnego na dodatni), co może w konsekwencji niekorzystnie odbić się na stabilności i zwrotności samolotu. W związku z tym zdecydowano, ze w celem przeprowadzenia badań porównawczych jeden z dwóch samolotów prototypowych, które zostały oznaczone przez wytwórcę jako Ka-14, będzie wyposażony w skrzydło "W", a drugi w skrzydło standardowe.