Title: 零式艦上戦闘機 (Mitsubishi A6M Zero)
Section: 特徴
Subsection: 性能

格闘性能高い運動性能を持ち、同世代の戦闘機よりも横・縦とも旋回性能がズーム機動を除き格段に優れる。20ミリ機銃2挺という強力な武装に加え、気化器が多重の弁（0Gバルブ / 中島製）を持つため、マニュアル上、背面飛行の制限がない。これは戦闘機にとっては非常に重要で、急激な姿勢変化に対するエンジンの息継ぎを考慮しないで済むため、機体の空力特性 = 旋回性能限界としての操縦が可能である。ただし、持続的なマイナスG状態での飛行では米軍機同様のエンジンストールが発生することが米軍の鹵獲機試験で判明しており、大戦後期の攻略戦法に取り入れられている。初期の米国戦闘機に「ゼロとドッグファイトを行なうな」「零戦と積乱雲を見つけたら逃げろ」という指示があったのは、同じ姿勢変化を追随して行なうとエンジン不調につながるからでもあった。一方、低速域での操縦性を重視し巨大な補助翼を装備したため、低速域では良好な旋回性能の反面、高速飛行時には舵が重く機動性が悪かった。零戦は操縦は極めて容易なため搭乗員の養成、戦力向上が比較的短時間に行えた。搭乗員の藤田怡与蔵は「零戦は戦闘機として必須のあらゆる特性を一身兼備、1千馬力から100パーセントの効率をしぼり出して再現したようなバランスのよくとれた高性能を持っていた。特に昇降舵操舵に対してはどこまでも滑らかで崩れず、いかなる速度と迎え角においても、ピシッときまる天下一品の応答をしてくれた。調教の行きとどいた駿馬とでもいったふうにパイロットの動かす通りに動いてくれた」と語っている。零戦の格闘性能は、後継機にも影響を与えた。烈風（当時は十七試艦戦）の研究会において、花本清登少佐（横須賀航空隊戦闘機隊長）は実戦で零戦が敵を制しているのは速度だけではなく格闘性能が優れているためで、次期艦戦でも速度をある程度犠牲にしても格闘性能の高さに直結する翼面荷重を低くすべきと主張し、空技廠飛行実験部の小林淑人中佐もこれを支持している。横転性能本庄季郎技師の研究による「軽くて効きが良い」弦長比の小さい舵が補助翼（エルロン）にも採用されている。補助翼は昇降舵や方向舵より操作が軽いことが求められるが、固定脚の九六艦戦に比べ飛行する速度域が急降下を含め拡大しており、全域で満足な舵を得るのが難しくなっていた。操縦者の見解は厳しく、堀越自身も「本機は翼幅が12 mと大きく低速で十分な横揺れ加速度が得られず、中速度以上では重過ぎて効き不足だった」と書いている。後に空技廠の提案で高速時の操舵を軽くできるバランスタブを補助翼後縁に追加し、高速 / 空戦時の横転性能改善を確認したが、低速で舵が軽くなり過ぎる欠点を併発。さらに1941年4月に発生した下川大尉の空中分解で事故原因としてバランスタブが疑われ、後に直接関係がない事が判明するもバランスタブは廃止された。三二型は主翼幅を11 mに減じ、さらに補助翼内端を約20 cm削って補助翼面積が減少したが操舵が軽くなり横転性能は向上した。なおフラップと補助翼の間にはどちらでもない固定部が20 cm残った。二二型は主翼幅、補助翼幅とも二一型と同じに戻されたがバランスタブが復活。五二型で再び翼幅11 mとし三二型と同じく補助翼内端が削られたがフラップが延長され固定部は無い。翼端を丸めた分、三二型より補助翼面積が減り、バランスタブが再び廃止されている。五二型試作機の試験飛行は横須賀航空隊にいた本田稔が担当し、最終仕上げに尽力したという。零戦が採用した金属骨組みに羽布張りの補助翼は軽量化で有利となる反面、高速で舵角を取ると骨と骨の間の羽布面が風圧でたわみ、舵軸から遠い後縁ほど角度が急になる。これは操舵を軽くするバランスタブと逆の効果を産み、舵を押し戻すので操舵が重くなる。スピットファイアがV型で採用した金属外皮の補助翼は変形せず高速域で良く効いたという速力軽量化のため、非力なエンジンにもかかわらず270 kn (500 km/h)超の最高速度を出した。しかし急降下に弱く急降下速度に制限があった。徹底した軽量化により機体強度の限界が低かったといういわば零戦の宿命ともいえるもので、初期型の急降下制限速度は、F4Fなどの米軍機よりも低い340 kn (630 km/h)であった。試作二号機や二一型百四十号機と百三十五号機が急降下試験の際に空中分解事故を起しており、原因解析の結果を受けて、以降の量産機では、主翼桁のシャープコーナーの修正・昇降舵マスバランスの補強・主翼外板厚の増加などの対策が施され、急降下性能の改善が図られた。五二型以降では更に外板厚増加などの補強が行われ、急降下制限速度は400 kn (741 km/h)まで引き上げられている。航続性能零戦は大戦初期において、長航続距離で遠隔地まで爆撃機を援護し同時侵攻できた数少ない単発単座戦闘機である。陸軍の一式戦闘機隼も航続距離は長いほうだったが、実戦では零戦の方が長距離作戦に投入されることが多かった。もともと艦隊防空を主任務とする艦戦は、常に艦船上空に滞空させて対空監視（戦闘哨戒）を行う必要がある。零戦が開発された1936年当時、レーダーは実用段階まで至っていない。艦戦が運用される航空母艦は、陸上基地とは異なり早期警戒のための対空見張り網を構築できないからである。このような運用を前提とする場合、滞空時間が長ければ長いほど、交代機が故障で上空に上がれないなどの突発的な事態において防空網に穴が空きにくいという利点がある。後述の十二試艦上戦闘機計画要求書にあるように、航続力が距離ではなく滞空時間で指定されていることも、こうした運用に基づくものである。当時の米軍戦闘機ではF4F-3の航続距離845 mi (734 nmi; 1,360 km)でも長い部類であった。長大な航続力は作戦の幅を広げ戦術面での優位をもたらす。実際、開戦時のフィリピン攻略戦などは、当時の常識からすると空母なしでは実施不可能な距離があったが、零戦は遠距離に配備された基地航空隊だけで作戦を完遂した。ただし、自動操縦装置や充分な航法装置のない零戦で大航続力に頼った戦術は搭乗員に過度の負担と疲労を与えた。また、洋上を長距離進出後に母艦へ帰還するには、搭乗員が高度な技量と経験をもつ必要があった。零戦の航続力はそれまでの単座戦闘機と比べて長大だったため、長距離飛行の技術が操縦員に求められた。単座戦闘機搭乗員にとって、誘導機なしの戦闘機だけの洋上航法は、ベテランでも習得困難な技術だった。しかし1940年の龍驤戦闘機隊分隊長の菅波政治大尉、1941年の瑞鶴戦闘機隊分隊長の佐藤正夫大尉らは、単座戦闘機の洋上航法の技量に優れ熱心だった。当時の洋上航法は、操縦しながら航法計算盤を使って計算し、海面の波頭、波紋の様子を観察し、ビューフォート風力表によって『風向、風力』を推定し、風で流された針路を『偏流修正』し、『実速』（実際の対地速度、当時の呼称）を計算し飛行距離、飛行時間を算出予測する航法だった。その航法精度は、洋上150海里を進出して変針し、そののち方向、時間を距離計算して帰投し、その地点からの矩形捜索によって晴天目視で母艦艦隊位置確認可能な誤差範囲（例えば20海里）に収める程度の精度だった。単座戦闘は複座・多座の攻撃機爆撃機に比較して無線電信電話機能も弱く、ジャイロ航法支援機器もなかったが、実戦で母艦に単機帰投した例も多かった。航続力において二一型は傑出しているように見えるが、これは落下式増槽に加え、胴体内タンクに正規全備時の62 Lの倍を超える145 Lの燃料を搭載するという例外的な運用を行った場合のことである。これと同じ条件、即ち落下式増槽を含む全燃料タンクを満載にした状態での航続距離を比較すると、零戦後期型の二二型や五二型各型と二一型の間に大きな差はない（いずれも正規で1,900km程度、過荷で最大3,300km前後の飛行が可能）。燃料タンクの小さい三二型でも二一型の85 %程度はある（ただし栄より燃費の悪い金星を搭載した五四型は航続性能が大幅に減少している）。また、二一型以前の零戦は胴体内燃料タンクを満載にした状態では飛行制限があるが、三二型や二二型、五二型には燃料満載時の制限はない。三二型は開戦からおよそ半年後に配備が開始されたが、この時期はガダルカナル島奪還作戦の開始直前にあたり、二一型より航続距離の短い三二型はガダルカナル島奪還作戦に投入できず、せっかくの新型機がラバウルで居残りになっていた。このため、この時期のラバウルの現地司令部は上層部に二一型の補充を要求している。また、これは海軍上層部でも問題となって、海軍側の三二型開発担当者が一時辞表を提出しただけには留まらず、零戦の生産計画が見直されるほどの事態となっている。燃料搭載量は、二一型は正規全備時に胴体内タンク62L＋主翼内タンク380Lの合計442Lを搭載し、この状態では巡航速度333km/hで約5時間半の飛行（航続距離約1,900km）が可能であった。過荷全備時は胴体内タンクを満載にし、さらに330L増槽を装備することで、合計855Lの燃料を搭載して約3,330kmを飛行可能となる。三二型では、発動機の大型化による機体容量圧迫に伴い、胴体内タンク容量が145L→60L、増槽容量が330L→320Lに減少した。これを相殺するため、主翼内燃料タンクが大型化され、容量が380L→420Lに増加した。しかしタンク容量は合計800Lに減少したうえ、これに発動機の燃費悪化の影響も加わったため、二一型に比べて航続距離が15%程度低下してしまった。その後は三二型で低下した航続性能を再び延伸すべく、改良により燃料タンク容量の増加が図られた。主翼内タンク容量は、三二型後期では430Lに増加。二二型や五二型以降は主翼内にさらに90Lの補助燃料タンクを新設し、主翼内タンク容量は合計520Lに増加した。これらの改良により、燃料搭載量は合計900L程度にまで増加し、二一型と同等の航続性能を取り戻すことが出来た。末期型となる五三丙型～六四型では、燃料タンクに防弾処理を施したためにタンク容量が減少し、また胴体内タンクを水メタノール噴射装置用のタンクに転用したためガソリン搭載量が減少し、加えて発動機をより大出力の栄三一型/金星六二型に換装したため燃費が悪化した。これらの影響により、かつての特徴だった長大な航続力は失われた。しかし戦争末期には局地戦闘機としての運用が主となっていたため、もはや長距離飛行が必要な局面は殆ど無くなっていた。