一式戦闘機
キ43 一式戦闘機「隼」
一式戦闘機(いっしきせんとうき、いちしきせんとうき)は、第二次世界大戦時の大日本帝国陸軍の戦闘機。キ番号(試作名称)はキ43。愛称は隼(はやぶさ)。呼称・略称は一式戦、一戦、ヨンサンなど。連合軍のコードネームはOscar(オスカー)。開発は中島飛行機、製造は中島および立川飛行機。
四式戦闘機「疾風」(キ84)とともに帝国陸軍を代表する戦闘機として、太平洋戦争(大東亜戦争)における事実上の主力機として運用された。総生産機数は5,700機以上で、旧日本軍の戦闘機としては海軍の零式艦上戦闘機に次いで2番目に多く、陸軍機としては第1位。
1937年(昭和12年)12月に制式採用された中島製の全金属製低翼単葉機九七式戦闘機(キ27)は、主脚に固定脚を採用した保守的な設計かつ格闘戦向けの戦闘機だった。登場当初の九七戦は速度・上昇力・旋回性に優れた優秀機であったが、当時の欧州では引込脚のBf 109(ドイツ)とスピットファイア(イギリス)が出現しており、設計面で将来性が乏しい九七戦自体に限界を感じていた陸軍は新型戦闘機の開発を模索するようになった。そのため九七戦採用と同月である12月に陸軍航空本部は中島に対し一社特命でキ43の試作内示を行い、1939年(昭和14年)末の完成を目指して開発が始まった。主な要求仕様は以下の通りとされている。
最大速度 - 500km/h
上昇力 - 高度5,000mまで5分以内
行動半径 - 800km以上
運動性 - 九七戦と同等以上
武装 - 固定機関銃2挺
中島では設計主務者たる小山悌課長を筆頭とする設計課が開発に取り組み、担任技師(設計主任)は機体班長たる太田稔技師、構造設計担当青木邦弘技師、翼担当一丸哲雄技師、ほかに空力担当として糸川英夫技師らが設計に協力し、群馬県の太田製作所で開発が始まった。
九七戦開発中に考案された航本の昭和12年度『陸軍航空兵器研究方針』において、単座戦闘機は「機関銃搭載型」と「機関砲搭載型」の2種が定義されており、これに則って開発が始められた機体がキ43(前者)とキ44(後者)である(のちに二式戦闘機「鍾馗」となるキ44は1938年(昭和13年)に同じく中島に対して研究内示が行われた)。昭和13年度『陸軍航空兵器研究方針』ではそれらを発展させた区分として「軽単座戦闘機」と「重単座戦闘機」が登場。「軽単座戦闘機(軽戦)」は格闘戦性能を重視し機関銃を装備、「重単座戦闘機(重戦)」は速度を重視し機関砲を装備するものと定義され、当時開発中であったキ43は「軽戦」に、キ44は「重戦」となっている。そのためキ43はキ44と比べて格闘戦を重視するものであった。青木技師は陸軍の要求は「九七戦に対し運動性で勝ること」で「近接格闘性」という表現を排除していることに着目し、キ43は重戦指向であったと述べている。
さらに区分が明文化された昭和15年度『陸軍航空兵器研究方針』では、「重戦」は高速重武装かつ航続距離や防弾装備にも優れ対戦闘機対爆撃機戦に用いる万能機たる本命機に昇華した一方で、「軽戦」は格闘戦を重視し主に対戦闘機戦に用いる性能装備面で妥協した補助戦闘機的ものとなっている。1941年12月には中島に対し「重戦」の発展型としてキ84の内示が行われ、これはのちに四式戦闘機「疾風」として制式採用。これは速度・武装・防弾・航続距離・運動性・操縦性・生産性に優れた万能機たる本命機となっている。続く昭和18年度『陸軍航空兵器研究方針』では「軽戦」と「重戦」の区分は廃止され、妥協の産物かつすでに時代遅れの存在である「軽戦」は「重戦」に併呑され「近距離戦闘機(近戦)」となっている(同年度方針では「近戦」のほかに「遠距離戦闘機(遠戦)」・「高高度戦闘機(高戦)」・「夜間戦闘機(夜戦)」の区分が登場)。
引込脚以外の機体基本構造は前作の九七戦を踏襲したことから開発は順調に進み(反対に日本機にとって革新的なキ44には新技術や新構想が盛り込まれた)、供試体である試作0号機を経て1938年12月に試作1号機(機体番号4301)が完成、同月12日に利根川河畔中島社有の尾島飛行場にて初飛行している(操縦はテスト・パイロット四宮清)。エンジンは中島で開発されたハ25を、翼型はNN-2・翼端部はNN-21を採用(上反角6度・取付角2度・翼端部2度捩下)、またアルミニウム製燃料タンクができた時点で陸軍から防弾タンク(防漏タンク・防火タンク)化の指示がなされている(#防弾装備)。
試作1号機の胴体形状は増加試作機以降とは大きく異なり引込脚化された九七戦を引き伸ばした感じであり、風防は枠の無い曲面1枚物といった特徴がある(初飛行後に景色の歪みが問題とされ平面主用の3枚物に換装)。1939年(昭和14年)1月、立川陸軍飛行場に空輸されたキ43試作1号機は陸軍航空技術研究所による審査に移行。同年2月に試作2号機、3月には試作3号機が完成し審査に合流している。
航技研や明野陸軍飛行学校での審査の結果、キ43は九七戦に比べ航続距離は長いものの旋回性に劣り最大速度の向上は30km/h程度ということが判明したうえ、同年5月に勃発したノモンハン事件(主に前期ノモンハン航空戦)で九七戦が旋回性能を武器に活躍したこともキ43採用に対して逆風となっていた。同年11月、審査の結果を受け胴体以下各部を改め全体のスタイルがのちの制式機相当となった増加試作1号機(通算試作4号機)が完成したが、ノモンハン事件の戦訓として次期戦闘機には更なる高速化・武装強化・防弾装備が求められたこともあり、依然キ43の審査は長引いていた。
第三次審査計画を経て、軽戦派・重戦派の双方から中途半端とみなされたキ43試作機型をそのまま制式採用することは見送り、より強力なエンジン(ハ105)に換装して高速化を図った、キ43性能向上第二案の開発を進めることが決定された(第一案では固定脚化など徹底的な軽量化が行われたものの不採用)。速度と上昇力と航続距離の向上を重視する実用側の明飛校審査員間においてもこのエンジン換装案は支持され、直後の研究会においてキ43-II相当となる第二案の開発が確定した。このため、中島のキ43設計主務者小山技師もキ43再設計を開始している。
キ43性能向上第二案の開発が続けられる間にも日本とイギリス・アメリカの関係は悪化の一途を辿った。1940年(昭和15年)夏、参謀本部は南進計画に伴い南方作戦緒戦で上陸戦を行う船団を南部仏印より掩護可能、また遠隔地まで爆撃機護衛および制空が可能な航続距離の長い遠距離戦闘機(遠戦)を要求する。仮想敵であるイギリス軍新鋭戦闘機スピットファイアに対抗可能と考えられ、本来は陸軍主力戦闘機となるべきキ44(二式戦)の配備が間に合わないことと、陸軍飛行実験部実験隊(航技研審査部門の後身)のトップである今川一策大佐の進言もあり、一転してキ43試作機型に一定の改修を施した機体を制式採用することが決定。同年11月、主に以下を内容とする『キ43遠戦仕様書』が中島に示され、翌1941年(昭和16年)3月に改修機が飛行実験部実験隊戦闘班に引き渡され再度試験が進められた。キ43性能向上第二案開発中であった当時、不採用であるキ43原型試作機型を急遽採用する行為に対して開発・審査側では反対や混乱が起きている。またキ43原型試作機型の採用が凍結され、中島による根本的な再設計が行われていたためキ43原型試作機型生産のための治具は片付けられていた。なお、陸軍はあくまで不満足な「キ43原型試作機型」を採用することは本来はせず、「キ43性能向上型」の開発・審査を再度行ったのちこれを採用する方針であったため、決してキ43自体の開発はお蔵入りになっていたわけではない。
『キ43遠戦仕様書』
武装の12.7mm機関砲化
行動半径の1,000km以上化
かつて問題となっていた九七戦との運動性の比較については、戦闘フラップを使用しなくとも水平方向でなく上昇力と速度を生かした「垂直方向」の格闘戦に持ち込むことで、不利な低位戦であっても圧倒可能と判断されている。これはノモンハン事件におけるソ連軍戦闘機I-16の戦法を参考にしたものとされ、飛行実験部テストパイロット岩橋譲三大尉の研究結果であった。
これらの結果を受けて1941年(皇紀2601年)5月、キ43は陸軍軍需審議会幹事会において一式戦闘機として仮制式制定(制式採用)された。参謀本部の要請からキ43の採用を望んでいた航本総務部は、制式決定を待たず中島に対して400機生産の内示を出したとされており、一式戦量産1号機は同年4月に完成し6月時点で約40機がロールアウトしている。
制式採用の遅れから、太平洋戦争開戦時に一式戦が配備されていた実戦部隊は飛行第59戦隊・飛行第64戦隊の僅か2個飛行戦隊(第59戦隊2個中隊21機・第64戦隊3個中隊35機)であった。しかし、南方作戦においてこれらの一式戦は空戦において喪失比で約4倍の数を、対戦闘機戦でも約3倍の数の連合軍機を確実撃墜、以下の記録は開戦日である南方作戦期間中たる1941年12月8日(マレー作戦開始)から1942年3月9日(蘭印作戦終了)にかけて、当時の日本軍と連合軍が残した戦闘記録比較調査により裏付の取れた一式戦の確実な戦果である。
第59戦隊・第64戦隊の一式戦は連合軍機61機を確実撃墜。
両戦隊の一式戦の喪失損害は16機のみ。
撃墜連合軍機種内訳は戦闘機43機、爆撃機等18機(B-17E 1機を含む)。
戦隊別撃墜戦果は第59戦隊が30機、第64戦隊が27機、両戦隊協同で4機。
さらに、「南方資源地帯の確保」という理由で始められた太平洋戦争において、その開戦理由かつ陸海軍の南方作戦における戦略上の最重要攻略目標たる、オランダ領東インド(蘭印、インドネシア)スマトラ島パレンバンの油田・製油所・飛行場を陸軍落下傘部隊(挺進部隊)とともに制圧するなど(パレンバン空挺作戦)、一式戦は陸軍が想定していた以上の華々しい戦果を挙げた(#南方作戦)。1942年(昭和17年)後半以降は旧式化した九七戦に替わり改変が順次進められ、名実ともに陸軍航空部隊(陸軍航空隊)の主力戦闘機となっている。一式戦は西はインド(カルカッタ)、南はオーストラリア(ダーウィン)、東はソロモン諸島、北は千島列島とほぼ全ての戦域に投入された。
最初期の頃は配備数の少なさ故に一式戦の存在自体が日本軍内でもあまり知られておらず、さらに当時の陸軍機は胴体に国籍標識(ラウンデル)の日章を記入することをやめていたため、海軍どころか身内の陸軍操縦者からも敵新型戦闘機と誤認され、味方同士の真剣な空戦が起こるなどの珍事もあった。このため1942年中後半頃からは陸軍機も再度胴体に日章を描く様になっている。南方作戦が一通り終了した1942年3月に一式戦は「隼」と名付けられ大々的に発表され、以降陸海軍内でも知名度を上げていった(#愛称)。
一式戦は改良型が開発配備されるも大戦中期以降は旧式化し、戦況自体の悪化、連合軍が改良型機・新鋭機の大量投入や戦術も変更するようになってからは苦戦を強いられるようになり(#飛行性能)、1944年(昭和19年)後半以降は新鋭の四式戦が量産され、これに順次改変されていたことから、配備数上では帝国陸軍唯一の主力戦闘機ではなくなった。カタログスペック上では大戦後期には完全に旧式化した一式戦だが1945年まで生産が続けられ、そのような機体を末期まで生産・運用したことを陸軍の不手際と評価する見方もある。だが、重戦たる二式戦は運動性や操縦性に優れた機体に慣れた操縦者(あるいは適応力のない操縦者)の中には、大口径エンジンによって離着陸の難度が高さなどから全体的に使いにくいと評価する者がおり、加えてエンジンの信頼性も確保できていなかった。三式戦闘機「飛燕」(キ61)は搭載している水冷エンジンハ40の信頼性・生産性に問題があり、整備上の問題もあり全体的に稼働率が低く、その影響で離昇出力も含めた戦闘力不足が生じていた。また、1944年半ばより「大東亜決戦機」たる主力戦闘機として重点的に量産された四式戦はそのバランスの取れた高性能と実戦での活躍によりアメリカ軍から「日本軍最優秀戦闘機」と評されるものの、ハ45の不具合や高品質潤滑油・高オクタン価燃料・交換部品の不良不足によりこちらも信頼性に難があった。更に三式戦二型(キ61-II改)をベースに空冷エンジンハ112-IIに換装、速度性能と引換に「軽戦」などと評された運動性と比較的良好な稼働率を得た五式戦闘機(キ100)は、あくまで首無し機と称されたハ140が搭載されないまま放置されていた三式戦二型を有効活用すべく生み出された改造機であり、実際、生産された大半が改造機とされており、当時は追加生産や制式採用する計画は立てられておらず、一式戦的な位置づけになったのはあくまで結果論である。そのような中で立川の生産ラインを活用し三型の量産も可能であった一式戦は全期間を通じて安定した性能と供給を維持しており、信頼性も高く、新人操縦者にも扱い易く、その運動性の高さを武器に最後まで使用は継続された(#運動性能)。末期には特別攻撃隊が運用する特攻機としても多用されている。
一式戦は特筆に価する点として、大戦初期に限らずビルマ(ミャンマー)やその南東、中国の戦線では大戦後期・末期である1944年後半以降においても連合軍戦闘機との空戦において「互角ないしそれ以上の勝利」を重ね(#ビルマ航空戦・#中国航空戦)、また、スピットファイア・P-38・P-47・P-51(P-51はアリソンエンジン搭載A型のみならずマーリンエンジン搭載B/C・D型をも含む)といった新鋭戦闘機との対戦でも「互角の結果」を残していることが挙げられる(中でもビルマ航空戦ではこれらの全新鋭機を一式戦は初交戦にて一方的に確実撃墜している(#ビルマ航空戦 後期))。これらの記録は日本軍と連合軍側の戦果・損失記録の比較により裏付も取れている「史実」である。一例として、以下の記録は1943年(昭和18年)7月2日から1944年7月30日にかけてビルマ方面の一式戦が記録した裏付の取れている確実な実戦果・実損害である。
一式戦は連合軍機135機を確実撃墜。
一式戦の喪失損害は83機。
撃墜連合軍機種内訳は戦闘機70機・爆撃機等32機・輸送機等33機。
連合軍戦闘機による一式戦の撃墜戦果は約61機。
当時のビルマ航空戦全体で日本軍戦闘機は計142機を撃墜、連合軍戦闘機は計127機を撃墜。
同様に、以下は大戦末期の1944年8月18日から終戦間際の1945年8月13日にかけて、ビルマを初めとする東南アジア方面(ビルマ・フランス領インドシナ・マレー・インドネシア・タイ等)を担当する第3航空軍戦域における、一式戦の確実な実戦果・実損害である。
一式戦は連合軍機63機を確実撃墜(一式戦が撃墜した可能性がある連合軍未帰還機9機を含むと連合軍機72機を確実撃墜)
一式戦の喪失損害は61機。
撃墜連合軍機種内訳は戦闘機14機(または18機ないし19機)・爆撃機等32機(または36機ないし37機)・輸送機等17機。
連合軍戦闘機による一式戦の撃墜戦果は47機。残り14機は爆撃機の防御砲火によるもの。
末期においても圧倒的不利な状況にて一式戦が活躍していた事例として、以下の記録が存在する。1945年(昭和20年)3月15日、バンコク、ドンムアン空港を離陸した飛行第30戦隊の一式戦2機が「第二次世界大戦最優秀機」と評されるアメリカ陸軍航空軍のP-51D 4機(当初は8機)と交戦、この一式戦2機は空中退避中にP-51D 4機編隊の奇襲を受けた劣勢にも関わらずまずその一撃離脱攻撃を回避、続く別のP-51D 4機編隊の攻撃は得意とする超低空域機動によってこれも回避、一式戦は反撃し1機(第1戦闘飛行隊第4小隊モダイン大尉機)を確実撃墜 。
日本軍・連合軍の戦果および損害報告記録たる一次史料をもってこれら一式戦の戦績調査研究を行った梅本弘は、自著においてビルマ航空戦における帝国陸軍航空部隊と一式戦の活躍を以下の如く述べている。
(前略)空戦を児戯に類するほど単純に「航空機の損失と、撃墜戦果」という観点からのみ見れば、陸軍戦闘機隊は、質量ともに勝る英米の戦闘機隊に対して昭和20年の2月まで、ほぼ互角の勝負をしていた。
隼の損害、戦果ともに筆者の調査で確認できたものだけで、実際にはもっと多いはずだ。調査には限界があり、完全ではないが、昭和19年の後半から終戦まで、日本陸海軍の航空部隊が各地で目を覆いたくなるような惨敗を喫していた中で、主戦場から外れたビルマとさらに南東の辺境では、最後の最後まで、隼が信じられないような健闘をつづけていたのは確かである。
戦前中の日本では主に軍内部やマスメディア上において、陸軍航空部隊自体や各飛行部隊、航空機から空中勤務者などの比喩表現として「鷲(荒鷲・陸鷲)」「鷹」「隼」「翡翠」といった鳥類の呼び名が盛んに用いられており、かつ日本の戦闘機にも敵連合軍の「バッファロー」や「ハリケーン」のようなニックネームが欲しいという声を受け、陸軍航空本部発表の正式な愛称として一式戦は「隼」と命名(発案者は陸軍航空本部報道官西原勝少佐)、太平洋戦争開戦まもない1942年3月8日には「新鋭陸鷲、隼、現わる」の見出しで各新聞紙上を賑わした。この「隼」の名は一式戦をもって南方作戦で活躍した第64戦隊の部隊歌冒頭のフレーズ(後述、「エンジンの音 轟々と 隼は征く 雲の果て――」)から取られたものとされている。
太平洋戦争中には戦況を報じる新聞・ラジオ放送・ニュース映画・雑誌・戦記本・絵本・軍歌(戦時歌謡)などといった各種メディアのみならず、加藤隼戦闘隊こと第64戦隊の戦隊長として南方作戦で活躍し軍神と称された加藤建夫少将や、「ニューギニアは南郷で保つ」と謳われた第59戦隊飛行隊長・南郷茂男中佐に代表されるエース・パイロットの活躍、映画『翼の凱歌』(1942年10月公開、東宝映画)・記録映画『陸軍航空戦記 ビルマ篇』(1943年4月公開、日本映画社)・映画『愛機南へ飛ぶ』(1943年9月公開、松竹)・映画『加藤隼戦闘隊』(1944年3月公開、東宝)といった、実機の一式戦が出演する各映画作品、および第64戦隊で加藤少将のもと一式戦で戦った遠藤健中尉・檜與平中尉が記した戦記本『加藤隼戦闘部隊』(1943年5月発行、のち映画『加藤隼戦闘隊』原作本)、レコード化され大ヒットした第64戦隊の部隊歌『加藤部隊歌(加藤隼戦闘隊)』(1943年に灰田勝彦吹き込みで発売、映画『加藤隼戦闘隊』事実上の主題歌)、 伊丹陸軍飛行場(摂津陸軍飛行場)にて行われた一式戦の公開飛行(1943年3月、鹵獲したB-17・P-40との模擬空戦も披露)などを通じ、一式戦「隼」は太平洋戦争中、最も有名な日本軍戦闘機として日本国民に広く親しまれることとなった。
『翼の凱歌』には撮影専用に用意された銀無地の一式戦一型のみならず、一式戦一型丙に改変した当時の飛行第1戦隊も「出演」しオープニング場面で斜め一直線に大編隊を組んだ姿(雁型編隊)を披露。『加藤隼戦闘隊』劇中の多数の一式戦一型および二型は明野陸軍飛行学校の保有機を動員し(撮影時期の都合で一型は少なく二型がメイン)、かつ第64戦隊の部隊マークである「矢印(斜矢印)」に描き直されており、言わば「俳優」として「出演」したものであった。
以下の文面はパレンバン空挺作戦後の1942年3月頃、第64戦隊の空中勤務者達が「隼」の命名発表を戦地で聴いた際の言動である。
「おい――『隼』が発表になったぞッ。」
さっきから調子の悪いラジオにかじりついて調節に余念のなかった遠藤中尉が、突然首だけこっちへ向けて咽ぶように怒鳴った。
「なに――!」
食器を投げ棄てたやつがある。
航空長靴を逆さまにはきかけたやつがある。
皆、目の色を変えてラジオにかじりついた。
発表はすこぶる簡単だった。
――マライ作戦に初めて姿を現し英、米の精鋭スピットファイヤー、ハリケーン、カーチスP-40等と交戦し、至るところ敵なき戦果を収めた陸軍最新鋭戦闘機が今回覆面を脱いで発表となり、その名も『隼』と命名された。
脚が引込み式になったという外形的特徴ばかりでなく、その高性能、特に空中戦闘に理想的な旋回性能は、高度の操縦技術と相俟って冠絶を誇り、広大な大東亜戦域を完全に確保したことは本機『隼』の忘るべからざる功績である。
それに簡単なデータが付け加えられたのみであった。
けれどもこの発表に耳を澄ます我々の喜びは想像に余りがあった。(後略)
以下の発言は一式戦の呼称について、長年に渡り第64戦隊の空中勤務者であった檜與平少佐(1940年6月航士53期、第64戦隊附。最終時、第64戦隊第3中隊長)の談話である。
(前略)呼び方は初め「キのヨンサン」で、そのうちに「隼」「一戦(いっせん)」になったんじゃないかな
ハ25(離昇950馬力)を搭載した一型(キ43-I)の最大速度は、低質のオクタン価87(航空八七揮発油)の燃料を使用した数値では495km/h/4,000mにとどまる。一方で、オクタン価92の航空九二揮発油を使用した場合の最大速度は500km/hを超える。ハ25は二一型以前の零戦に搭載された栄一二型とほぼ同じものであるが、燃料が統一される開戦直前まで、陸軍では海軍より低オクタン価の航空八七揮発油を使用していたため、これがカタログスペック上での零戦との最大速度の違いとなっている(主翼改修前の零戦二一型の最大速度は509km/h)。
定速プロペラには零戦など多くの機体に使われていたハミルトン・スタンダード製の油圧式可変プロペラを住友金属工業がライセンス生産したものである(陸軍向けは日本楽器製造が生産)。このプロペラは戦前に設計されたものであり、すでにアメリカの戦闘機には改良型や新型が採用されていたが、開戦によってこれらの情報が入手できなくなった。また九七式戦闘機のプロペラ開発に携わった佐貫亦男が1941年からユンカース社からプロペラ技術を導入するためドイツに出張していたが6月に独ソ戦が開戦したことで帰路が絶たれ、帰国は1944年まで伸びてしまい独自開発も遅れていた。戦前にドイツのVDM社からライセンスを得ていた電動式ガバナーを備えたプロペラは構造が複雑で生産や整備に苦慮したことから一式戦には採用されず、改良は3翅への変更のみとなり速度向上はその他の設計変更で補うこととなった。
エンジンをより高出力のハ115(離昇1,150馬力。海軍の栄二一型とほぼ同じ)に換装し、3翅プロペラを装備した二型(キ43-II)試作機の最大速度は515km/h/6,000mに向上。増速効果のある推力式集合排気管の後期型で536km/h、推力式単排気管の最後期型では548km/hの数値を記録している。しかし、推力式の集合排気管・単排気管でもない通常の集合排気管仕様である初期型をもってニューギニア航空戦を戦ったエースである第59戦隊飛行隊長南郷大尉は、1943年4月17日の日記に「二型は軽く550km/h位迄出、存速滅せず振動なくすこぶる気持ち好し」としるし高評価している
低オクタン価の燃料で出力を絞り出すため水メタノール噴射装置を搭載したハ115-IIに換装した三型(キ43-III)では560km/h/5,850mに向上した。水メタノールのタンク容量は70l、最大速度はその残量範囲内で有効であったが、隼三型を担当した大島設計主務は「速度は零戦の各型より優速となり、上昇力、航続距離、操縦性何れも上回り、劣っているのは武装のみ」と水メタノール噴射装置を好意的に評し、パイロットの証言としても「自分が生き残る事が出来たのは一式戦三型に載っていたからであり、他の機種では恐らく生き残れなかっただろう」と言わしめるほどの効果を発揮したという。なお、これでも噴射装置を搭載しない同世代機と同等の速度であり、優位に立つというより不足が補われたという意味合いが強い。
海軍の栄31型(ハ115-I)は零機に試験的に搭載されたものの「調整が困難かつ実効がほとんど認められないどころか性能低下の一因ともなる」と酷評され正式採用が見送られたが、陸軍では研三(キ78)で水メタノール噴射装置の開発経験があり特性を理解した上で採用された。噴射装置に限らず当時の日本では品質管理が杜撰で信頼性は工員や整備員の腕に依存していたため、たとえ同じ装置であっても担当者の違いで稼働率や信頼性が異なることが多かった。また追加した噴射装置により工数が増えたことや、徴兵された熟練工に代わり勤労報国隊が生産を担当するようになると歩留まりが下がり、現場でも整備箇所が増え整備の負担となった。
1,000馬力級ながら機体が軽量であるため上昇力は良好であり、数値は一型が5,000m/5分30秒、二型が5,000m/4分48秒・8,000m/11分9秒、三型が5,000m/5分19秒・8,000m/10分50秒となる。三型は機体重量が増したことから上昇力は一型と同程度に留まっている。
最大速度では連合軍の戦闘機に見劣りしていた一式戦だが、機体が軽い、プロペラの直径が比較的小さい(効率は低いが加速に有利)等々の理由で低速域の加速性に優れていた。連合軍は戦訓として(一式戦は240km/hから400km/h程度への加速が速いため)「低速飛行中の一式戦に不用意に接近するのは危険」という認識を持っており、その加速性は2,000馬力級のエンジンを搭載したP-47にも劣らず、低空においてP-47が急加速した一式戦に引き離されたという事例も報告されている。
ただし、二型・三型と改良はされているものの降下性・「急降下時の突っ込み」は二式戦・三式戦・四式戦や連合軍機と比べ悪い。そのため、連合軍戦闘機は空戦で一式戦に捕捉された場合は高速降下により戦闘を離脱するという戦訓を確立していた。また機体構造が強化されていない一型、特に初期生産型はその軽さと脆弱性ゆえに急降下時の加速に対する機体剛性に劣り、これが大きな弱点となっていた。
なお、古く日本陸軍航空部隊はフランス陸軍航空部隊の指導を仰ぎアンリ・ファルマン機に始まるフランス機を当時は導入していたことから、キ43増加試作機までの陸軍機のスロットルレバー(ガス槓桿)の操作方法はフランス式の「引き開・押し閉」であったが、キ43増加試作4号機より世界的には主流である(イギリス・ドイツ・アメリカ式)「押し開・引き閉」に変更され、制式機たる一式戦以降の陸軍機はこの操作となった。これにより、当初は陸軍と同じくフランス軍に倣いながらも途中でイギリス空軍に範を取った日本海軍航空部隊の海軍機と同方法に統一されている(「陸軍機と海軍機ではスロットルの操作方向が異なる」という表現が適当なのはあくまで陸軍制式戦闘機としては九七戦までである)。
一式戦は1,000馬力級エンジンを装備した戦闘機としては非常に軽快な運動性を持っていた。しかし、試作機の最大速度が九七戦とさほど差がなかったことから、旋回性についても九七戦と同等以上の確保が要求されたため、キ44用に開発された蝶型フラップ(空力班としてこれらの研究開発に携わっていたのが糸川技師)が装備された。このフラップは戦闘フラップ(空戦フラップ)としても使用することが可能で、旋回半径を小さくするのに効果的であったが扱いが難しいため、熟練者でなければ実戦で上手く活用することは難しかったとされている。鹵獲一式戦をテストした連合軍は旋回性に対して「とくに"戦闘フラップ"を使用したときの旋回能力はきわめて高く、零戦に勝る」と評価している。先述の通り、九七戦との比較についてはのちに戦闘フラップを使用しなくとも、水平方向でなく垂直方向の格闘戦に持ち込むことで圧倒可能と判断されている。一式戦一型の翼面荷重は102kg/m²、二型は117kg/m²、二式戦一型は171kg/m²、Bf109-Eは170kg/m²であり、一式戦の数値は群を抜いている。ちなみに零戦二一型は107.89 kg/m²、F4Fは115kg/m²、スピットファイア Mk. IXeは149 kg/m²であり、各国戦闘機の設計思想がうかがえる。
操縦性・安定性もきわめて高く、機体構造が強化されて以降は危険な飛行特性も無くなり、離着陸時の操縦性・失速特性も良好であった。
連合軍は一式戦の低高度・低速域における運動性・加速性の高さを脅威と見なしており、そのため「格闘戦を避け一撃離脱戦法の徹底」「速力と高高度性能を生かし高速・高高度を維持する」「一式戦が不得意な急降下による離脱」といった対策を心がけるようになっていった。以下は一式戦と対峙した連合軍戦闘機操縦者の発言である。