| 제2차 세계대전의 일본군 항공병기 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 육군 전투기 | Ki-27 97식 전투기, Ki-43 하야부사, Ki-44 쇼키, Ki-61 히엔, Ki-84 하야테, Ki-100 5식 전투기 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 육군 쌍발 전투기 | Ki-45 토류, Ki-102 5식 습격기 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 육군 폭격기 | BR-20 시코그나, Ki-21 97식 중폭격기, Ki-30 97식 경폭격기, Ki-32 98식 경폭격기, Ki-49 돈류, Ki-51 99식 습격기, Ki-67 히류 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 함재기 | 함상전투기 | A5M 96식 함상전투기, A6M 0식 함상전투기, A7M 렛푸 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 함상공격기 | B5M 97식 2호 함상공격기, B5N 97식 함상공격기, B6N 텐잔, B7A 류세이 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 함상폭격기 | D3A 99식 함상폭격기, D4Y 스이세이 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 함상정찰기 | C6N 사이운 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 노획 항공기 | LaGG-3, F2A 버팔로, B-17, P-51 머스탱, P-40 워호크 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 해군 소속 육상공격기/폭격기 | G3M 96식 육상공격기, G4M 1식 육상공격기, P1Y 깅가, H6K 97식 비행정, H8K 2식 비행정, G5N 신잔, G8N 렌잔 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 해군 소속 국지전투기 | N1K-J 시덴, J1N 겟코, J2M 라이덴 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 해군 소속 수송기 | L2D, H6K 97식 비행정, H8K 2식 비행정, G5N 신잔 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 해군 소속 수상기 | F1M 영식수상관측기, E13A 영식수상정찰기, N1K 쿄후, M6A 세이란, E16A 즈이운 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 특공기 | MXY-7 오카, Ki-115 츠루기 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 프로토타입 | J4M 센덴, J7W 신덴, J9Y 깃카, 나카지마 Ki-87, Ki-88^, 다치카와 Ki-94, Ki-201, Ki-200 슈스이, R2Y 케이운, J6K 진푸^ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 페이퍼 플랜 | A8M 리후쿠, G10N 후가쿠*, 와쿠세이 함상폭격기, Ki-162 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 대잠 초계기 | Q1W 토카이 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| *엔진만 몇기 만들어졌다. ^목업으로만 존재함. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 1차 세계대전 |     연합군 |  독일 제국 | ||||||||||
| 전간기 |  프랑스 | |||||||||||
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 이탈리아 왕국 |  소련 |  노르웨이 |  스웨덴 | |||||||||
 핀란드 |  덴마크 |  스위스 |  태국 | |||||||||
 프랑스 | ||||||||||||
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 유럽 |  아시아 | |||||||||||
1 개요
陸軍 四式戦闘機 キ84 疾風
Japanese Army Type 4 Fighter Nakajima Ki-84 Hayate 'Frank'
일본 항공기술의 정수
이름의 '하야테'는 질풍(疾風)이란 뜻으로, 개발을 앞두고 당시 일본 신문에서 신형 전투기의 이름을 응모하는 코너에서 일본 국민들에게 최다 득표되어 명명되었다는 여담이 있다. 공식명칭은 '육군 4식 전투기 하야테'. 연합국 코드명은 프랭크(Frank).
2 스펙
| 제원[1] Ki-84 1형 甲 (キ84-Ⅰ甲) 전장 : 9.93m 전폭 : 11.23m 전고 : 3.38m 주익면적 : 21m² 익면하중 : 172kg/m² 자체중량 : 2,665kg 전비중량 : 3,616kg 엔진 : 나카지마 Ha-45 21형 복열 18기통 공랭식 성형엔진, 1,990마력 최대속도 : 687km/h (고도 6,000m) 상승한도 : 11,826 m 항속거리 : 순항속도 278km/h 때 연료 만충시 2,920km 무장 : 기수 상면에 12.7mm Ho-103 기관총 2정 (탄약 350발) 주익에 20mm Ho-5 기관포 1문씩 (탄약 150발) |
3 개발
이전 나카지마 비행기에서 제조하던 두 종류의 단좌 전투기인 Ki-43 하야부사와 Ki-44 쇼키에서 생각했던 투톱 체계에서 교훈을 얻은 육군과 나카지마 사는 앞으로는 더 뛰어난 전투기가 필요할 것이라는 생각을 하게 되었다. 하지만 이것도 경쟁사 가와사키 중공업에서 개발된 Ki-61 히엔이 제식전투기로 채택되자 이에 뒤지지 않기 위해 신형전투기 개발사업에 착수한 쪽에 가까우며, Ki-43의 기동성과 Ki-44의 속도, 화력을 겸비하는 전투기를 목표로 하였다.
우선 나카지마 사는 이전까지 다소 부실했던 일본군 전투기의 파일럿 방호 문제를 해결하기 위해 전방의 창을 방탄유리로 제작하고 동체 부분에는 13mm의 방탄 강판을 부착함과 함께 모든 연료탱크에 누설방지 고무를 붙였다. 그리고 하야부사에서 고질적인 문제점으로 지적받던 화력강화를 위해 무장은 기수에 12.7mm 기관총 2정, 주익에 20mm 기관포 2문을 장비시켰다.
사실 그동안 이런 개수가 어려웠던 것은 일본이 고성능 전투기에 사용될 고출력 대형엔진을 확보하지 못했던 까닭이 큰데, 때마침 나카지마 사에서 1942년 1,800마력급 호마레 Ha-43을 개발하면서 드디어 그 숙원을 이룰 수 있었다.
Ha-43 엔진을 Ki-84 하야테 시제기에 탑재하여 테스트한 결과 640km에 34,350ft 피트까지[2] 상승이 가능한 것이 확인되면서 조종사들의 기대를 한몸에 받게 되었고, 원형기의 스펙에 만족한 일본 육군은 우왕ㅋ굳ㅋ을 외치며 생산에 돌입. 시제기엔 1800마력급 Ha-43 엔진을 탑재했으나 양산기에는 그 개량형인 2000마력급 Ha-45를 탑재하였다.
어쨌든 전선에 투입된 하야테를 처음 본 미군 조종사들은 하야부사로 착각하여 깔보고 있다가 뒷통수를 제대로 까였고[3], 이 비행기의 식별 요령을 확립한 대령 프랭크 맥코이의 이름을 따서 'Frank'라는 식별명을 부여하고 경계할 것을 지시했다.
4 성능
미군에서 테스트 받고있는 하야테
4.1 화력
하야테의 실전투입년도인 1944년을 기준으로, 12.7mm 기관총 2정과 20mm 기관포 2문이라는 무장은 전체적으로 평균적인 수준이었다. 물론 장착했던 Ho-5 기관포의 내구력 문제로 인하여 약장탄을 사용해야 했으나 실전에서 크게 문제가 되진 않았다. Ki-84Ib형의 경우엔 기수에 장착된 12.7mm를 20mm로 변경해 20mm기관포 4문을 장착하는 등 화력 면에서도 상당한 진보를 이루었다.
4.2 방어력
일본기들 중 가장 충실한 방어력을 갖추었다. 전면 캐노피는 65mm 방탄유리를 장착하고, 파일럿의 뒤에는 12mm의 방탄판을 장착해 안전을 확보했을 뿐 아니라 해군기에서 흔히 볼 수 있는 Access hole 역시 가급적 최소화 해 기골 면에서도 기준치 이상의 강도를 갖추었다. 이는 서구권에서 봐도 기준치를 충족하는 방호성능이었다.
4.3 속도
일본이 2차대전 당시 테스트해봤을땐 6000m에서 약 660kph정도, 보통 624~660kph의 속도를 지녔는데, 미국에서 같은 92 옥탄 연료를 넣고 쟀는데 고도 6000미터에서 687kph가 나오는 아이러니한 결과가 나왔다. 이런 결과를 두고 위키를 비롯한 한국의 밀리터리 카페 및 블로그에서 "미국이 마개조한 Ki-84가 상당한 성능을 냈다." or "비교된 머스탱은 전비중량이었지만 Ki-84는 무장 없는 공허기체였다"는 식으로 알려져 있었으나 사실은 미국은 대단히 운 좋게도 필리핀 전선에서 1944년 12월 생산된 기체를 손실 온전하게 노획하는데 성공, 노획한 기체는 펜실베니아로 옮겨져 1946년 4월부터 2달에 걸쳐 항공병참부에 의해 비행테스트를 받게 된다. 이 과정에서 소모품인 베어링과 신뢰성이 부족한 점화플러그가 미국에서 제작된 것으로 교체하여 테스트를 받은 것으로 미공군이라면 당연히 받을 정상적인 부품으로 정비를 받고 적절한 연료를 공급했을 뿐 특별한 개조 같은 건 없었다. 멋 모르는 이는 시험기체에 고옥탄 연료를 주입하여 성능을 더 냈다고는 하지만 92 옥탄 쓰라고 만든 엔진에 그 이상의 옥탄 연료 넣어봐야 효과 없다.[4]
미 공군이 테스트한 하야테는 전비중량 3,601kg을 충족한 상태에서 해수면 속도 363mph, 20000ft에서 427mph를 기록했는데, 이를 다른 공랭식 기체와 비교해보면 해수면 속도 365mph, 20000ft에서 최고속도 431mph를 기록한 F4U-1 후기형과 맞먹는 수준이며 Fw 190 A계열과 비교할 경우 가장 빠른 A-9 1.82 ata 기체보다도 모든 고도에서 더 빨랐다.
그러나 본문에서 언급된 머스탱과 비교할 경우 해수면에서 388mph, 최고 속도 444mph의 머스탱보다 모든 고도에서 더 느렸으며 [5] 심지어 45년 일본 본토 근처에서 활동했던 기체는 44년 유럽전선의 104/150 옥탄유로 매니폴드압 75"hg을 찍는 기체보다 더 빠른 115/145 옥탄유의 80"hg 기체였다.
게다가 공랭식 엔진기체 만으로 한정한다고 해도 44년 말에 등장한 미 해군/해병 항공대의 F4U-4가 100/130 옥탄유의 60"hg 나 115/145 옥탄유의 70"hg 매니폴드압으로 기록한 해수면 속도 383mph~389mph, 최고 속도 455~463mph에 비하면 많이 느렸다.
다만 위에 언급된 콜세어는 2차대전 최고의 성능을 갖추었다고 평가받는 만큼 떨어진다고 해도 상위권에 속하는 기체인 것은 분명하다.[6]
4.4 기동성
미군의 보고서에 따르면 롤 등의 선회력은 제로센 52형보다 약간 열세한 수준으로 훌륭하며 기본적으로 보조익과 러더가 가벼웠지만 승강타가 기존 일본군 전투기에 비해 무거운 편이라, 당시 중일전쟁과 개전 초 태평양 전쟁에 참가해 에너지 파이팅이 아닌, 제로센과 하야부사의 월등한 기동성을 이용한 선회전에 숙달된 일본군 파일럿들로부터 "유사시 적의 총알을 피할 수 없다는 생각이 든다", "눌러도 당겨도 끄떡 않는 전투기"라고 불평을 받기도 했다고 했다.[7]
5 실전
일단 하야테에 도입한 Ha-45 엔진은 그 출력에 비해 크기가 꽤 작았고,[8] 특히 엔진 배기량은 35L였는데. 라이트 R-3350 엔진(54.86L)보다 작아서 전투기에 채용된 프랫&휘트니 R-2800엔진이 46L라는걸 생각하면 설계가 극단적이고 여유가 없으며 좋은 금속재료와 고도의 가공기술, 고품질의 연료, 기존 엔진보다 좀 더 짫은 오버홀 주기와 정비체계를 요구했다.[9]
전후 김포 육군항공대 비행장에서 폐기처분을 기다리고 있는 제85 비행전대 소속의 하야테. 제22 비행전대 소속 하야부사도 보인다.
고출력 엔진의 숙명이랄 수 있는 '엔진의 토크' 현상 때문에 비전투손실로 기록된 기체도 많았으며, 그 덕분에 전투중에 사망한 조종사만큼 이륙 도중에 사망한 조종사들도 꽤나 됐을 정도.[10]
여기에 빠른 속도로 비행할 수 있는 것까지는 좋았는데, 기체의 특성상 저속 격투전보다는 고속 기동을 장기로 하도록 개발되어 속도가 붙으면 묵직해지는 바람에 근접 격투전에 익숙한 일본군 조종사들에게는 조종이 어려웠다고 한다. 게다가 한술 더 떠서 480km/h를 넘게되면 에일러론 작동이 어려웠다고 한다. 유압장치(!!)까지 있을 정도였으나 대부분은 생산과정에서 누락되는 일이 흔했고 그 결과 저질의 롤 성능을 가진 하야테가 대다수를 차지하여 정상적인 하야테의 이름마저 먹칠을 하게 된다.
한 일본군 조종사는 이런 말을 하기까지 했다.
1945년에 생산된 하야테의 조종석에는 절대 타지마라. 최근에 생산된 녀석들일수록 불량품이 더 많아서 언제 추락할지 모르는 시한폭탄같은 것들이다. 차라리 1944년에 생산된 초기형이 더 믿을만하다.
이미 안습의 끝을 달리고 있는 상황이었지만, 생산성만큼은 하야부사보다도 우월하여 하야부사가 1기 제조에 1만 인시 이상의 제조시간이 필요했던 반면에 하야테는 4천 인시만으로 1기를 제조할 수 있었다. 그러나 1945년이 되면서 본격화된 일본 본토 공습 이후로 생산이 중단되는 사례가 비일비재했다.
그러나 우리의 근성 일본은 핵크리를 맞기 전까지 지하공장에서 하야테를 생산했는데 금속재료가 부족한 시점에서 만들어진 것이 "Ki-106". 바로 목재로 만들어진 하야테였다. 그러나 이 Ki-106은 투입되기 전에 일본이 핵을 맞고 항복하면서 종전을 맞이하게 된다. 그리고 북한군에서도 일부 하야테를 하야부사와 더불어 6.25 전쟁 초기까지 사용했다.[11]
6 최종평가
객관적으로 본다면 우수한 성능을 가진 기체이지만 기체를 개발, 운용한 국가의 공업 능력의 부족과 갈수록 열악해지는 환경으로 인하여 제 성능을 살리지 못해서 평가가 떨어지게 된 비운의 기체이다.
7 대중매체의 하야테
- 스트라이커즈 1945 II에서 등장하는데, 거의 사기성 보조샷과 차지샷으로 인기가 높았다.
- 네이비필드에서 등장한다. 일본의 4차 전투기/6차 정찰기로 나오고 있는데, 육군기가 함재기로 나오는 게 참 기묘하다.
 |  |
| Ki-84-Ia Hayate 전투기 | Ki-84-M Hayate 정찰기 |
- 월드 오브 워플레인에서 2차 전투기 트리의 7티어 전투기로 등장한다.
8 기타
미군이 노획한 하야테 한 대가 각종 테스트를 거친 이후 여러 경로를 거쳐서 일본에 반환되었다. 이 기체는 비행이 가능한 상태였고 일본의 교토 박물관에 전시되있었으며 1973년에 국제항공우주행사에서 잠깐 비행하기도 했다.[12] 그러나 이후 야외전시중 부품을 도둑맡으면서(...) 더 이상 비행할 수 없게 되었고 지금은 치란특공평화회관(知覧特攻平和会館)에 전시되어 있다. 이 기체는 현재 남아있는 유일한 Ki-84이다.[13]- ↑ 미군에서 테스트한 결과이다.
- ↑ 참고로 영국, 미국, 독일 전투기들은 4만피트 근처까지 상승이 가능한 기종도 있었다. 공랭식 기체에 한정한다고 하더라도 Fw190A계열이 37,000ft 전후의 상승한도를 가지고 있었으니 공랭식 기체들 사이에서도 상승한도는 다소 떨어지는편이다. 양산기에 탑재된 Ha-45는 38,880ft까지 상승이 가능하였다.
- ↑ 미군 파일럿들이 하야부사인 줄 알고 섣불리 헤드온을 걸었다가 하야테에서 발사된 수많은 예광탄 궤적들을 보고 기겁했다는 일화가 있다.
- ↑ 옥탄가는 왕복엔진에서 압축비가 커질수록 디토네이션이 일어날 가능성이 커지기 때문에 그것을 막기 위해 올리는 것이다. 맞는걸 쓰든 더 큰걸 쓰든 효과는 똑같다. 같은 엔진을 가지고도 점화시기 조정이나 피스톤 교체 등으로 압축비 조정이 가능하여 허용 옥탄가 조정이 가능하다.
- ↑ 그러나 머스탱D형은 1500마력을 탑재하였으므로 가감속을 비롯한 기동성에선 열세였다.
- ↑ 더군다나 고옥탄가를 써서 젠 기록인걸 감안해야 한다.하야테 역시 고옥탄가 및 고옥탄가 연료를 쓸 수 있도록 개조된 엔진을 달았다면 많이 달라졌을 것이다.
- ↑ 물론 이걸로 선회전 따위가 아니라 에너지 파이팅 용이라는걸 안 파일럿들은 잘 써먹었다... 에초에 제로등으로 선회전 하던것도 여차하면 공중분해 됄수도 있는 물건으로 에너지 파이팅 하기 힘들어서 이기도 하고...
- ↑ 전면 투영면적은 작지만 출력이 부족한 사카에 발동기에서 실린더를 네 개 추가해 18기통으로 만든 것. 당시 일본의 공업기술력을 생각하면 2000마력급 엔진을 생산하는 것이나, 관리하는 것이나 엄청난 일이었다. 그것뿐이라면 다행이겠지만, 2000마력대의 출력을 실린더 용량 35리터짜리 엔진에서 발휘하게 하기 위해서 아직 생산과정에서 검증받지 않은 새로운 기술을 대거 투입했다...라는 견해가 있는데, 이는 사실 어폐가 있는 견해이다. Ha-45 엔진에서 볼 수 있는 기술은 커넥팅 로드의 베어링을 켈밋합금(구리와 납과 니켈과 은을 섞은 금속으로서 버틸 수 있는 하중이 높고 열전도율이 낮은 금속)으로 만든 점과 개발과정에서 엔진 실린더 뭉치 사이에 있는 냉각핀을 오리발식 주조라고하여 각각의 냉각핀들의 모양을 일정한 패턴으로 바꾸어 냉각효율을 크게 높이는 것의 단 두가지였다. 검증받지 않은 기술을 대거 투입할 만큼 기술자들은 멍청하지 않다. 오리발식 주조방식은 호마레 엔진이 양산궤도에 오르면서 평범한 주조방식의 냉각핀으로 대체되었다. 그러니까 호마레는 콘로드의 베어링을 켈밋합금으로 만든 것이 전부이다. 미국의 경우를 보더라도 더블와스프가 엔진 개발 당시에 마그네슘 합금으로 실린더를 제작하려 했던 것을 보면 이것만 가지고 검증되지 않은 신기술을 남용하려 했다 말하기는 힘들다.
- ↑ 배기량이 줄면 크기가 작아져 동체를 작게 설계할수 있으나, 예나 지금이나 엔진은 배기량 대비 출력이 높아질수록 엔진블록이나 엔진 크랭크축, 피스톤계열, 흡배기 밸브 등에 비례해서 부하가 들어간다(자동차 튜닝할때 하이캠 튜닝이나 과급기 튜닝을 하면 가장 먼저 하는 것이 단조 피스톤/컨로드로 교체하는 것이다). 그런데 호마레의 모체인 사카에만 해도 출력 증가폭이 좁은걸로 당대에서도 유명한 엔진인데 그 엔진에 4기통을 추가하고 2000마력까지 높혔으니 문제가 안나올 수가 없다.
- ↑ 1차 대전의 명기인 영국의 솝위드 카멜은 그 강력한 엔진의 출력을 제어하기가 힘들어서 독일군 조종사보다 연합군 조종사들을 더 많이 잡은 전투기라고도 불린다(...). Bf109와 슈퍼마린 스핏파이어 역시 엔진의 토크 때문에 조종사들을 몹시 괴롭혔다.
- ↑ 한국군에 하야테가 있었다는 기술이 있었지만, 오독으로 보인다. 해방 후 김포 공항에 버려진 일본 항공기가 꽤 많았지만, 대부분 밥그릇으로 환생(...)하거나 날 수 있을 정도로 멀쩡한 것은 미군정에서 귀신같이 챙겨가서 폐기해 버렸다. 덕분에 한국 공군이 주워 쓴 일본 비행기는 복엽기인 Ki-9 훈련기 1대가 고작이다. 공군이 공식 기록으로 남기진 않았음에도 전쟁 중에 Ki-9을 운용한 사진 기록은 도처에서 발견되지만, 하야테를 비롯한 다른 일제 비행기는 한 대도 없다. 미군정이 인심 조금만 썼으면 한국전쟁 초기에 한국 공군이 관측기로 수류탄을 투척하는 안습한 지경은 되지 않았을 것이다.
- ↑ 1973年国際航空宇宙ショー 疾風の飛行. 4분 40초부터 하야테가 비행하는 모습을 볼 수 있다.
- ↑ Japanese Aircraft Survivors.