ダウンフォール作戦
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オリンピック作戦は九州南部への上陸作戦であり、目的は関東上陸作戦であるコロネット作戦のための飛行場を含む拠点確保であった。作戦予定日は「Xデー」と呼称され、1945年11月1日が予定されていた。上陸作戦前に重視されたのが、航空戦力の撃滅であった。そのため、アメリカ軍は沖縄戦の戦局の見通しがついた1945年6月には、作戦機を沖縄周辺での任務から、南九州、宮古島、八重山列島への空襲や制空戦闘に振り向けており、日本軍飛行場に加えて高射砲陣地や各種航空関連施設を徹底的に叩いた。同時に、鉄道や道路などの交通インフラの破壊も重視された。アメリカ軍は当初、鉄道や道路の破壊は行わず上陸後に利用しようと検討していたが、日本の鉄道や道路の規格はアメリカの機関車や大型車両が運航するのには狭すぎたため大規模な改修が不可避と判断された。そのため、まずは日本軍の移動を妨害するため徹底的に破壊し、占領後に工兵隊を大量動員して、アメリカ規格の鉄道や道路を敷設するといったスクラップアンドビルドの手法を行うこととしたが、これは1944年6月のノルマンディ上陸作戦と同様の方針であった。
1945年7月の時点で、史上最大規模となる侵攻艦隊は太平洋全域の各港に集結しつつあり、その数は輸送艦、貨物船だけで1,371隻、その輸送能力は兵員539,290人、戦車を含む車輛61,190輌にも上った。しかし、兵員数についてはこれだけ膨大な人員を準備することはできず、当初の計画では陸軍兵士337,000人、海兵隊員87,000人が九州に上陸する予定であったが、その後の計画の進展によってさらなる増員が図られ、マッカーサーが示した統合参謀本部に報告した兵員数は合計で681,000人に達した。作戦計画では、この半数が最初の15日間に投入され、その後に残ったすべての兵力が投入される計画であった。
オリンピック作戦の主目的は、あくまでも次のコロネット作戦のための拠点確保であり、占領地域は南九州の約3,000平方マイルだけとされた。しかし、山地が多い南九州には大規模な飛行場を構築したり、大軍が侵攻できる土地は少ないと考えられており、アメリカ軍の地理担当官は、九州の詳細な地図や航空偵察写真を参照して、条件に適した場所を4か所見出した。
鹿児島市から東シナ海方向へ西に伸びる細長い土地
志布志湾から伸び広がる沿岸平野
鹿児島湾の東岸付近の町、鹿屋から放射状に広がる平野
南東沿岸の港。宮崎から北に向かって走る沿岸の細長い土地
アメリカ軍はこれらの候補地が実際に上陸や大軍の進軍地として使用できるのか調査することとし、軍の工兵隊のみならず、地質学者や古生物学者といった専門家まで動員し、その地形や土壌の組成に至るまで詳細に調査した。調査に関与した地質学者によれば、南九州のシラス台地は、フィリピンルソン島のバタンガス州と酷似しており、道路の敷設状況や側溝の配置、また地面の凹凸状況も一致しており、ルソンの戦いで日本軍が地形を巧みに利用し、アメリカ軍を苦戦させた状況の再来の懸念があった。また、九州は傾斜の急な坂が多く、谷は深く急峻であり車輛の運行が困難と判断された。
緻密な検討の後に、上陸地点は以下の3海岸とされ、アメリカ第6軍の各軍団が上陸することが決定した。
吹上浜沿岸（アメリカ軍呼称ロードスタービーチ）串木野から神之川までが主上陸地点。第5海兵上陸軍団（英語版）98,914人が上陸予定。
志布志湾正面（アメリカ軍呼称ステーションワゴンビーチ）志布志から肝属川河口までが主上陸地点。第11軍団（英語版）112,684人が上陸予定。上陸予定地点では唯一、機械化された装備を持つ部隊が上陸でき、その後の機動作戦を遂行できる地形と分析されたため、機甲師団などの機械化部隊が割り当てられ、作戦最大戦力が上陸予定であった。
宮崎海岸（アメリカ軍呼称タウンカービーチ）川南から松崎までが主上陸地点。第1軍団93,266人が上陸予定。
アメリカ軍海岸呼称は自動車に因んで名づけられた。うち海浜地区の呼称は上記の通り、自動車の形状由来であり、他にはリムジン海岸とタクシーキャブ海岸があった。また、海浜地区は海岸ごとに呼称が分けられたが、これはアルファベット順に自動車メーカーの名前がつけられ、Austin（オースチン）、BUICK（ビュイック）、Cadillac（キャデラック）、Chevrolet（シボレー）、Chrysler（クライスラー）などと呼称された。
まずは「Xデー」の5日前に、第40歩兵師団（英語版）が甑島列島に上陸する計画であった。これは、沖縄戦で沖縄本島上陸前に慶良間列島を確保したのと同じであり、主要上陸地点の近くにある島嶼を攻略し、そこにレーダーサイトと水上機基地及び損傷艦などが避難する緊急避難用の泊地として利用する計画であった。種子島については、大隅海峡に震洋などの特攻艇が出撃してくれば、第158連隊付戦闘部隊（英語版）が上陸して、日本軍の反撃を断つ計画であったが、種子島の日本軍が夥しい数の連合軍艦隊を突破して反撃してくる可能性は低いと考えられていたため、その際は第158連隊付戦闘部隊は「ステーションワゴンビーチ」上陸部隊の予備戦力となる計画であった。
「Xデー」に3か所から上陸する各軍団は、まず海岸橋頭保を確保し、その後は第1軍団が内陸に向かって進軍し佐土原-本庄-高岡町 (宮崎県)-青井岳を結ぶラインを確保、第11軍団は檍-岩川町-高隈山地-鹿屋を結ぶ線を確保、そして両軍は可能な限り早く都城での合流を目指していた。第5海兵上陸軍団は川内と鹿児島に進軍する計画であった。そして、海上に待機している予備部隊の第9軍団（英語版）(司令官 チャールズ・ライダー（英語版）中将) の3個師団79,155人を、上陸開始後5日目で戦場に投入して日本軍守備隊を追撃させると共に、第11空挺師団が串良町、笠野原台地、鹿屋の高台一帯に構築してある飛行場付近に空挺降下し、日本軍守備隊を背後から脅かす計画であった。これらの目標地点が全て確保されると、西海岸の川内から東海岸の都農を結ぶ線以南の南九州地区を日本本土から“分断”され、きたる関東侵攻作戦の拠点や他の日本全土を破壊し尽くす航空基地として運用する計画であった。
そして、この上陸部隊を支援する艦隊及び航空部隊も史上空前規模であった。第3艦隊（司令官ウィリアム・ハルゼー・ジュニア大将）と第5艦隊（司令官レイモンド・スプルーアンス大将）は、これまで同じ艦隊であり、司令官と司令部の人員が交代するときに、日本軍に対する欺瞞も兼ねて形式的に艦隊名を変更してきたが、オリンピック作戦においては、実際に別々の艦隊として編成されることとなった。両艦隊合計での主要艦船だけでも、正規空母14隻、軽空母6隻、護衛空母36隻、戦艦20隻、巡洋艦45隻、駆逐艦462隻以上、それにイギリス海軍太平洋艦隊（英語版）（司令官ブルース・フレーザー大将)の正規空母6隻、軽空母4隻、航空機補修空母（英語版）2隻、護衛空母9隻、戦艦4隻、巡洋艦10隻、駆逐艦35隻が加わった。輸送艦でも戦車揚陸艦だけで555隻、合計は約2,900隻にもなったが、これは、狭いドーバー海峡を渡るためだけにかき集められた、錆びだらけの旧式の貨客船や、ずんぐりした曳舟、平底の上陸用舟艇などの小舟まで数えて約4,000隻の陣容としているノルマンディー上陸作戦を実質的には遥かに上回る、史上最大の艦隊となる予定であった。
装備される兵器も最新型が準備された。連合国側の軍事技術は大戦期間中に加速度的に進化してきたが、ダウンフォール作戦にその進化した兵器が大量投入される予定であった。それも単純な進化型ではなく、頑強に抵抗してきた日本軍に対抗するため独自進化した“対日特殊進化兵器”が多数準備された。艦載機は従来のレシプロ機の完成形となる「F8Fベアキャット」の他に、一度射出されたらまともな迎撃が困難で「これまでに遭遇したもっとも手に負えない攻撃目標」とアメリカ海軍が評していた特攻兵器「桜花」に対抗するため、開発や配備が急がれた「FH-1 ファントム」や「ロッキードP-80シューティングスター」のジェット戦闘機。これまでの日本軍との戦いの戦訓から、艦上機の爆撃機と攻撃機を一本化し、より打撃力を高めた「A-1 スカイレイダー」などの航空機の他、それらの航空機を運用できる大きなサイズと、また前級の「エセックス級航空母艦」の飛行甲板が木材と薄い鋼板であったため特攻機によって度々甚大な損害を被っていたことから、飛行甲板を89mmの装甲板として防御力を高めた「ミッドウェイ級航空母艦」も投入される予定であった。
地上兵器も、河川三角地や田畑といった軟弱地盤の多い日本本土で、重砲を容易に移動するための「M40 155mm自走加農砲ビッグショット」などの自走砲、沖縄戦で「M4シャーマン」を多数撃破した日本軍の対戦車肉薄攻撃に、その重装甲で対抗可能な「M26パーシング」、また、沖縄戦にも投入され活躍した、日本の山岳地帯でも人力で容易に運搬可能な重量で、なおかつ砲撃の反動が少ないM18 57mm無反動砲、M20 75mm無反動砲、などの無反動砲、他にもグライフ作戦で活躍したオットー・スコルツェニー親衛隊中佐率いる特殊部隊第150SS装甲旅団（英語版）を壊滅させ、スコルツェニーにも重傷を負わせた近接信管付きの重砲弾、他にもエレクトロニクス技術を結集した暗視スコープ付きの狙撃銃や対砲兵の音波探知機なども投入される予定であった。
新兵器の投入に加えて、硫黄島の戦いや沖縄戦でアメリカ軍を徹底的に苦しめた日本軍の地下要塞と洞窟陣地対策も強化された。工兵隊に破壊専門班が編成され、破壊技術が研究されたが、洞窟陣地の攻略法として、まずは燐の手榴弾を投げ込んで日本兵の視力を奪ったのち、遅延式の雷管がついたカバン型の爆発物を投げ込むこととしたが、雷管は本物に加えてダミーの雷管もつけた。これは洞窟内の日本兵が雷管を引き抜こうとした際に、どちらが本物が迷っている間に爆発するように考えられたものであった。また、地下要塞対策としては、地上から地中にある日本軍地下陣地まで達するパイプを埋め込み、そのパイプから地下要塞内にガソリンを注ぎ込み、また日本軍が空けている換気用導管を見つけ出して、そこには航空機用爆弾を押し込んで塞いでしまい、タイミングを見てパイプから洞窟内のガソリンに向けて種火を投げ込み、洞窟内に火災が起こって日本兵が混乱しているときに航空機用爆弾を爆発させて一網打尽にする計画であった。アメリカ兵はこの地下要塞、洞窟陣地対策の訓練を徹底して行った。
これらの新兵器や新戦術に加えて、予想される頑強な日本軍の抵抗への対抗措置とアメリカ軍兵士の人命重視のために、化学兵器生物兵器の使用に加えて、マンハッタン計画で開発中の原子爆弾の使用が前向きに検討されていた。（詳細は#化学兵器・生物兵器の使用計画と#原子爆弾の使用計画参照）
作戦の展開については、相応の損害は覚悟していたものの、比較的楽観視されていた。その楽観的な見通しはマッカーサーとその幕僚らによる日本軍戦力の分析に基づくものであったが、アメリカは日本側の暗号を解読しており、マジックやウルトラと称された日本軍の極秘情報によれば、九州には続々と日本軍の増援が送られていた。しかし、自分の経験や勘を重視するマッカーサーは、マジックやウルトラを嫌悪しておりその情報をなかなか受け入れようとはしなかった。しかし、1945年7月になると、九州の日本軍の戦力増強は疑いのない事実となっており、マッカーサーも認めざるを得なくなり、楽観的な見通しが大きく見直されることとなった（詳細は#アメリカ陸軍参照）。アメリカ軍はこれまでの上陸作戦で、従来から戦略の定法とされている「攻撃3：防御1」以上の戦力差を堅持してきたが、ここで初めて「攻撃5：防御8」と単純な兵力数では劣勢な作戦となってしまった。アメリカ軍はサイパンの戦いの上陸時に、全上陸兵員の10％にあたる2,000人が死傷するという甚大な損失を被ったが、これは、ノルマンディ上陸作戦最大の激戦地となったオマハ・ビーチ『ブラッディオマハ』の死傷率を上回っていた。しかし、オリンピック作戦においては吹上浜に上陸する第5海兵上陸軍団と、宮崎海岸に上陸する第1軍団は、サイパン上陸時にアメリカ軍が戦った時より3倍以上も優勢な日本軍守備隊と相まみえることとなった。
日本軍とアメリカ軍の火力差は大きく、単純にこの兵力比が作戦の勝敗に直結するものではないが、アメリカ軍が九州の日本軍を撃破するために十分に戦闘力を集中できたのかは議論が分かれているところである。表面上は大量の兵員を揃えているように見えるが、師団の兵力を個別に検証すると、オリンピック作戦に割り当てられたアメリカ軍11個師団のうち8個師団は、フィリピン作戦に、1個師団は沖縄戦に従軍しておりいずれも大きな人的損害を被っていた。無事であった兵士も多くが激戦により心身ともに疲労しており、特に1/3の兵員は3年間も海外に派遣されたままにもかかわらず、休息もろくにとっていないため疲労困憊の状態にあった。また、兵員の死傷によって生じた欠員の補充も遅々として進んでおらず、師団の戦闘力は想定をかなり下回っていた。
それに対して日本軍は、これまでの島嶼攻略戦において本土に戦場が近づき補給線が短くなるたびに戦闘力が強化されてきた。そして、九州の日本軍守備隊は、これまでの島嶼防衛隊とは比較にならない装備を有し、さらに本土防衛のため狂信的な勇気を吹き込まれていたため、どれだけの頑強さを示すのかは全く予想がつかなかった。戦後になってオーストラリア国防軍士官学校教官のR・L・バーナード准将とジム・アンダーウッド中佐は、オリンピック作戦での日本とアメリカの戦力を詳細に調査したのち、オリンピック作戦の見通しについて以下の様に評している。
第6軍が相当の増援兵力なしに、その任務を完遂するのに足る戦闘力を発揮することができたかどうか疑わしい。
オリンピック作戦でのこの増援兵力や人的、物的資源の追加消耗はコロネット作戦に損害を与えたことだろう。
第6軍はおそらく足場を獲得維持しただろうが、その後の戦闘で兵士と資材とを途方もなく消耗して、戦争終結を何か月も遅らせることになっていただろう。
日本軍が、まだそんなに立派な状態にあったとは、自分は本当に認識していなかった。