Ki-108

昭和18年4月、日本陸軍が川崎航空機に対し、与圧式の高高度戦闘機の開発を命じた。これがキ108である。製作機数はキ108が2機、キ108改が2機である。

キ108に先立つ双発戦闘機としてはキ96およびキ102が存在する。昭和17年8月に開発開始、12月に開発内容が変更されたキ96は昭和18年9月に完成、高度6000mで速度600km/hを発揮、試作3機のみの双発単座戦闘機である。キ102はキ96を複座に戻したものであり、その甲型は高高度戦闘機型として37mm機関砲ホ204を備え、昭和19年3月に完成した。乙型は襲撃機型として57m機関砲ホ401を備えた。丙型は夜戦として設計されたが爆撃により一部損傷、完成しなかった。キ108/キ108改はこのキ102甲に単座の与圧室を装備したものである。こうした設計の変転は、戦況に合わせて陸軍の設計要求が幾度も変わったことによるものだった。

キ108には試作が2機存在し、試作1号機はキ102の7号機、試作2号機はキ102の8号機を改修した。19年7月・8月にそれぞれ完成している。キ108/キ108改では能力低下を防ぐために繭型の気密室を設けた。これは全長1.725m、全幅0.9mのカプセル状の円筒体であり、座席を納める部分のみが一部半球状に突き出ている。上部は特徴的な天蓋となっており、出入り扉が設けられた。与圧室は2種類の材料で試作され、1基の材質は1mm厚の鋼板、もう1基は1.2mm厚のジュラルミンである。気密室のガラス部分の、前面上部と出入り扉には2重ガラスが使われ、内部を真空として曇りを防いだ。ほか、機体の作動構造、電源接続などにも気密保持の工夫が凝らされた。

与圧は高度10000mにおいて、高度3000m程度の気圧を維持することが目標とされた。この場合の空気密度の比率は地上の74%程度であり、人間の能力低下にさして変化は無い。ちなみに高度10000mでは酸素量と空気比率は地上の約3分の1程度となり、酸素吸入を行なっても操縦士の能力はかなり低下する。また室内温度は外気が-25度であるとき、内部は15度に保持された。

気密の維持は日立航空機製のルーツブローアーによる。ルーツブローアーはエンジンにより駆動し、圧力空気を与圧室下部から送り込んで操縦士の後方から外に排出する。0.6気圧において鋼製与圧室は空気10リットル毎秒が、ジュラルミン製でも空気3リットル毎秒が漏れ出た。実験は中央航空研究所の低圧実験室において、高度10000mを想定して行なわれた。

飛行試験では与圧機能に問題が生じた。ルーツブローアーはローターとケースの間隙を0.2mmとし、漏れる空気を遮断して気密を維持する。しかし工作精度が低いことからこれを達成できず、注油によって気密を維持したため、送り込まれる圧力空気に気化した油が混じった。問題は深刻で、操縦士は呼吸困難を起こすほどだった。この問題は、コトレル油霧吸収器を用いて空気を清浄化し解決している。戦後のYS-11もルーツブローアーから空気を導入して与圧しているが、このような問題は見られなかった。

搭乗時、発動機やプロペラの音はほとんど聞こえず静かだったともする説がある。試験にあたった黒江少佐の回想では「上部ハッチから座席に身を沈めると何となく棺桶に入ったような錯覚すら感じさせた～～エンジンを回すとコンプレッサーの圧縮音が聞こえ、圧縮空気が少し焼ける油の臭いを混ぜてキャビンに押し込まれた」と述べている。出入り扉は外部からスクリュー数本で閉め、内部からは開けられない。緊急時にはボタンを押すと出入り扉が吹き飛ぶ。

与圧機能は与圧室への着弾で失われることが想定された。また各務ヶ原上空10000mにて試験中、与圧室の出入り扉のロックが吹き飛び、扉が無くなる事故が起きた。このとき操縦士は急降下で危険を逃れ、無事帰還している。

昭和19年8月、キ108の再設計に着手、主翼面積を20%増大して40平方mとし、胴体を延長した。このキ108改は試作第3号機、試作第4号機として昭和20年3月と5月に完成した。川崎航空機の設計者、土井武夫氏は武装について「武装はキ102甲と同様に、胴体頭部に37mm砲×1、20mm砲×2である」と述べている。キ102甲はホ204を装備しているが、資料によってはキ108にホ203装備の説もある。当初Gaijinは本機体の装備をホ203と解釈していたが、『世界の傑作機 陸軍試作戦闘機』でも陸軍試作双発戦闘機主要諸元表でホ203、砲弾35発と記載している。ほかホ5が2門。

寸法はキ108改が全長12.945m、全幅17.470m。全備重量7353kg。翼面荷重190kg/平方m。機関にハ112IIル空冷星形14気筒エンジンを2基、ル102排気タービンを備えた。実用上昇限度13500m、最大速度は高度10000mにて620km/hとされる。

参考文献
土井武夫「キ108/キ108改高高度戦闘機」『世界の傑作機No.24　陸軍試作戦闘機』文林堂、1990年。
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