三式戦闘機
また三式戦闘機の稼動機10機による全力攻撃が行われようとしたが、離陸直後を20機のF6Fに襲われ、5機撃墜、3機不時着大破、1機炎上と、壊滅的な損害を受けた。ただし田形の文献ではこの戦いは制空戦闘であり、敵機は240機が投入されていた。戦闘高度は3,500mとされ、戦闘状況は離陸直後ではない。やはり中隊は全滅するも、敵機10数機を撃墜・撃破したとする。台湾にはこのほか一式戦闘機8機、三式戦闘機7機の集成防空第一隊があり、10月12日に行われた飛行第8師団(主力54機、その他27機)による総反撃にも加わっている。その内、操縦歴8年のベテランパイロット田形竹雄准尉は初陣の僚機と2機で敵機36機を迎撃し、有利な体勢から攻撃を開始した。僚機は真戸原忠志軍曹が搭乗しており、22歳の彼は初陣であっても操縦歴4年、飛行時間1,500時間を数えるパイロットだった。また彼は田形の僚機を1年半務めており、田形によれば相当な実力をもっていた。何度かの一撃離脱のあと乱戦に移行し、20数分の戦闘を経て力尽き僚機共に撃墜されるも、両者共不時着に成功し生還した。戦果は撃墜6、撃破5を報告した。なお、田形はその手記で、三式戦闘機がF6Fに比べ40km/h優速であった(p.59)ことを敢闘できた要因のひとつとしている。これは三式戦闘機がF6Fに勝利を収めた希有な例である。
フィリピン方面では10月10日までに、第17戦隊の稼動機は22機に、第19戦隊は25機にまで回復していた。飛行団は戦闘を続け、10月18日に捷一号作戦が発令、20日には敵はレイテ島に上陸した。敵艦船への攻撃に参加した結果、10月22日までに飛行団の稼動機は完全に尽きた。24日には苦心して2機から3機の稼動機を揃えたが、この段階で既に戦闘の大勢は決していた。11月1日には、第19戦隊の生き残りである10名程度のパイロットに本土帰還が命じられた。しかし荒蒔戦隊長らを含む第17戦隊は戦闘を続行した。11月頃には第2飛行師団全体で40機程度の戦闘機しか保有しないという過酷な戦況の中で戦闘を続け、内地帰還命令が出たのは12月8日である。荒蒔戦隊長がフィリピンを離れたのは翌1945年1月9日のことであった。
また日本本土侵攻への大きな一歩であるフィリピン作戦には、本土防空任務に当たっていたいくつかの飛行戦隊も投入されている。そのうち、第18飛行戦隊と第55飛行戦隊も三式戦闘機装備部隊であった。
第18戦隊の1型丙は、現地での弾薬補給が困難な20mmマウザー砲の代わりに12.7mm機関砲を装備し、11月11日に35機が出立した。この戦隊は那覇・台湾経由で進出し、18日までに31機がアンヘレス西飛行場に到着した。当初は四式重爆撃機で編成された特攻隊の護衛任務に従事した。ところが11月25日にはF6Fとの空戦に敗れ、稼動機は5機にまで減少し、1945年1月には本土に帰還を余儀なくされた。
第55戦隊は11月10日に本土を出発した。18日までに約30機または38機がアンヘレス西飛行場に到着した。しかし11月25日には敵P-38の奇襲を受けて7機の損失を出すなど苦戦が続く。明けて昭和20年1月9日、アメリカ軍はルソン島に上陸を開始した。1月15日には戦隊に帰還命令が出され、5名の搭乗員は内地へ帰還できたほかいくらかの人員は台湾への後退に成功したが、地上勤務者の大半は地上部隊に編入され、アメリカ軍との交戦の末に戦死するものが大半を占めた。
また19戦隊は本土での戦力回復後台湾へ移動、1945年1月5日頃、1個中隊がフィリピンに再進出した。なお一部は台湾に残置された。彼らは艦船攻撃や特攻機の援護などを行い、12日までにその戦いの幕を下ろした。
1944年6月15日、成都飛行場を離陸した62機のB-29は、九州福岡県の八幡製鉄所を爆撃した。この時、第59戦隊は練度不足であり出撃が行えなかった。その後、7月7日の夜間空襲に5機が迎撃に上がるが会敵できずに終わる。8月20日、アメリカ第58爆撃航空団の75機に対する迎撃戦で三式戦闘機はB-29と初めて交戦した。59戦隊の出撃可能機は21機であった。迎撃戦は16時半頃より小倉・八幡周辺で行われ、二式複戦(屠龍)を装備する第4戦隊と海軍機も迎撃戦に参加した。米軍は事故機を含め14機を失った。この戦闘で第59戦隊は撃墜確実1、撃墜不確実3、撃破5を報告した。日本軍全体では撃墜確実24、撃墜不確実13、撃破47と報告している。第59戦隊の損害は機材4機、パイロット喪失1名であった。
この空襲後、第56戦隊も戦力の一部である17機を済州島に移し空襲に備えるが、アメリカ軍は目標を鞍山の昭和製鋼所に移した。この攻撃は南京の第5錬成飛行団が迎撃を試みた。しばらく北九州での迎撃戦の機会は無かったが、1944年10月25日に長崎県大村の第21海軍航空廠が爆撃目標となり、その帰路を迎撃した56戦隊は撃墜1、撃破6機以上の戦果を報告している。成都からのB-29に対する北九州での迎撃戦は、1945年1月6日まで続けられた。
従来、日本本土には97式戦闘機など旧式機が配備されていたが、性能の不足した機材では敵新型爆撃機の迎撃が不可能だった。東京調布飛行場に新鋭・三式戦闘機が配備されたのは第14飛行団78戦隊がラバウルへ進出しようとする1943年6月以降であった。これが第三の三式戦闘機部隊、後に帝都の第10飛行師団配下となる、調布飛行場の飛行第244戦隊である。やはり配備初期であったため、多くの故障に悩まされたが、11月には機種改変を終え、一時期には40機全てにマウザー20mm機関砲を装備した。1944年2月には調布で第18戦隊も三式戦闘機での編成を完了した。また台湾には独立飛行第23中隊が置かれた(前述)。3月には第18飛行団配下に第56戦隊が発足し、この時点で本土・台湾にはフィリピンに送られる予定の第17戦隊・第19戦隊(前述)を含め、5個飛行団と1個独立飛行中隊が揃えられ、さらに4月末からは第59戦隊が三式戦闘機に機種改変を行った。
1944年7月7日にサイパンが陥落、その後日本本土は本格的な空襲にさらされた。この時期のB-29による空襲は高高度で行われていたが、ターボチャージャー(排気タービン)を装備し高度10,000mを飛ぶB-29に攻撃を実施するのは非常に困難だった。排気タービンを装備しない日本機のエンジンは高空で出力の低下が著しく、陸軍が持つ戦闘機で唯一高度10,000mで戦闘ができたとされる本機においてもその空域では浮いているだけで限界といった状況であり、迎撃方法としてはあらかじめ侵攻方向上に待ち構えて一撃を加えるのが精一杯であった。B-29に対し、一撃をかければ数千mの高度を失い、高度を回復して追いつくことはできなかった。飛行第244戦隊戦隊長小林照彦少佐もその手記で、通常の装備では高度7500-8000mがせいいっぱいであり、高度10000mで侵入するB-29に接敵するためには、防弾鋼板や大部分の武装、蓄電池などを取り外し、必要とあらば機体の塗装さえも剥がして機体を軽くする必要があったとしている。さらには機体の電熱服を用いると電圧が下がり機銃が発射できず、無線も使えないと言った始末であったと回想している。また別の文献では、完全装備の三式戦闘機の上昇限度は好調な機体でもおおよそ9,000m程度であったとされている。また元搭乗員によれば、搭乗員の訓練と研究次第である程度上昇限度を上げることができたと回想している。
11月に行われた偵察型B-29(F-13)の迎撃には全て失敗、高度12000mで離脱する敵を捕えることは全くかなわなかった。1944年11月7日、陸軍は航空機による体当たり部隊を編成、これは震天制空隊と呼ばれた。三式戦闘機の場合は「はがくれ隊」「小林防空戦隊」「つばくろ隊」こと飛行第244戦隊で4機が編成されている。この機体からは前述の通り防弾鋼板、機銃、防漏タンクなどが取り外された。武装が積まれる際にも機銃弾まで削減し、少しでも軽量化して上昇力を上げ、体当たりを行うのである。一部の武装はそのままにし射撃しながら突入する戦術も採られた。なお、軽量化を行った状態の三式戦闘機をしても、10,000mまで上昇するのに45分から55分かかり、機首を上げた姿勢で何とか浮いていられるといった状態でしかなかった。また小林手記によれば、当方の10,000までの上昇に一時間かかるが、日本は調布、銚子、伊豆大島などにしか警戒レーダーを設置しておらず、しかしB-29は伊豆大島から40 - 50分で東京に到達してしまう。これでは迎撃は敵の第一波には間に合わず、やむを得ず浜松にも機体を置き、偏西風を利用しての接敵も試みられた。
はがくれ隊は11月24日の迎撃戦が初陣であった。その後規模を8機に拡大し、12月3日、隊長の四宮徹中尉が体当たりに成功、左翼のピトー管から先を失い主翼付け根のリベットのほとんどが抜け落ちた機体を見事に操って基地に着陸を果たした。板垣政雄伍長も体当たりに成功、落下傘降下で生還したが、敵機の撃墜には至らなかった。中野松美伍長はB-29の胴体下に潜り込み、プロペラで敵機の水平尾翼をもぎ取り、一説にはさらに上部に馬乗りになり、自身は不時着・生還する離れ技を見せた。他の迎撃機も活躍し、この日は6機の損失に対してB-29、6機撃墜、6機被弾(86機出撃)の戦果を上げた。こうした撃墜報告は新聞で宣伝され、第244戦隊の体当たり部隊は第5震天隊と改称された。なお1944年末から1945年初頭にかけて、第244戦隊は50機前後の三式戦闘機を運用していた。
1945年1月27日にも大規模な体当たり迎撃が行われ、62機のB-29に体当たりが行われた。第244戦隊の小林戦隊長は震天隊ではないが高度9200mのB-29に体当たりを決行、激突時に意識を失うも地上3000 - 4000mで意識を取り戻し、きりもみ状態の愛機から落下傘で生還、他2機が体当たり、1名戦死、1名重傷。第5震天隊は1機が突入・戦死したほか、板垣政雄軍曹(先の軍功で進級)は今回の迎撃戦でもまたしても体当たり後落下傘降下で生還。中野松美軍曹(同じく進級)も同様にB-29への肉薄に成功し、胴体と水平尾翼をプロペラで破壊し自らは不時着・帰還した。この日のB-29の損害は9機であった。ちなみに震天制空隊の隊員が体当たりで戦死した場合二階級特進となるが、そうでないパイロットが体当たりを行ってもこれは適用されず、戦隊長である小林は憮然としたという。
この後、B-29は命中精度の低い高々度爆撃を停止し、比較的低高度での夜間爆撃を多用したため、体当たり攻撃の機会は激減した。三式戦闘機部隊の体当たりは第244戦隊で20回、全体で30回に及ぶ。
1944年12月13日には名古屋が初空襲される。三式戦闘機装備部隊としてはこの地区には第56戦隊が配置されていたが、フィリピン方面で戦力を消耗し内地に帰還していた第19戦隊や、第55戦隊の残置部隊などもこれの迎撃に当たった。
フィリピンでの敗北後、三式戦闘機の主戦場は本土防空戦のほか、沖縄戦に移った。だが1944年から型式変更を予定した三式戦闘機二型は、新型1,500馬力級液冷エンジンのハ140の不調のため生産が全く進まず、わずか99機で生産を停止、空冷エンジンであるハ112-IIに換装した五式戦闘機へと主力が移っていった。
1945年3月からの沖縄戦では、本土に在ったほぼ全ての三式戦闘機、ないし五式戦闘機部隊が投入された。九州には第六航空軍の4個飛行戦隊、台湾には第8飛行師団の3個戦隊と、1個独立飛行中隊が存在した。また航続距離の関係上、一部は奄美群島喜界島に進出し特攻機の護衛を行った。
これらは当初、天一号作戦の特攻機の護衛として用いられるとされたが、結局は4月1日には第17戦隊の7機が特攻に投入されたのを皮切りに、沖縄戦全体では計97機が特攻を行った。これは陸軍の全特攻機の約一割の数字である。戦没した日本の学徒兵の遺書を集めた遺稿集「きけ わだつみのこえ」に掲載された遺書「所感」で有名な上原良司少尉(死後大尉)が搭乗して特攻出撃したのも本機で、上原は1945年5月11日に第56振武隊の一員として出撃、レーダーピケット艦の駆逐艦「ヒュー・W・ハドレイ」と「エヴァンズ」の2隻の駆逐艦と数隻の補助艦との戦闘で、他の陸海軍機との協同により2隻の駆逐艦に再起不能となる甚大な損害を被らせた。
1941年12月製造、初飛行。試作3機、増加試作9機。以降は特記無き限り川崎航空機岐阜工場での製造。
1942年8月から1943年9月生産。最初の量産型である。
日本陸軍は航空機関砲の開発で遅れを取っており、1940年または1941年まで12.7mm航空機関砲を、また事実上1944年まで20mm航空機関砲を持たなかった。12.7mm航空機関砲の試作が決定したのは、1940年になってからのことである。このため1941年に制式化された12.7mm機関砲(ホ103 一式十二・七粍固定機関砲)は1940年に100門、1941年度に439門が生産されたが この時点では数が不足しており、また信頼性もまだ高い物ではなかった、このため、機首に12.7mm機関砲2門と翼内に7.7mm機関銃(八九式固定機関銃)2挺と言う装備になっている。
燃料タンクは防漏仕様で、初期には3mm厚のゴムと10mm厚のフェルトで覆っていたものが、421号機からは上面9mm、側面6mmのゴムに改められている。機体番号113から500まで、388機生産。
1943年9月から1944年4月生産。一型甲の翼内銃を12.7mm機関砲に換装、計4門に強化した型。当初計画ではこの砲の装備が正規状態である。514号機以降には操縦席後方、ラジエーターの上部に厚さ8mm、重量22kgの着脱式の防弾鋼板を追加した。一部燃料タンクには被弾時の危険性が指摘され、現場レベルでは撤去される例があった。空となった当該タンクにはさらに欠陥があり、飛行中に弁の不良で他タンクから燃料が流れ込み、機体の重量バランスを大きく狂わせた。また離陸直後の墜落事故についても、このタンクによる重量バランスの狂いが指摘された。よって乙型の14機目(514号機)からはこれを廃止し、燃料搭載量は755リットルから555リットルに減少。また、150機目(650号機)からは翼内タンクに12mm厚ゴムによる防弾が行われている。このため燃料搭載量は更に、500リットルに減少した。また引き込み式だった尾輪は生産性向上の為、途中から固定式に改められた。
生産数は約600機、或いは592機または603機、592機などと言われている。片渕(2007)によれば、『軍需省熊倉少佐資料』中の『陸軍機装備現況表』では機体番号は501から1092であるとされるが、『三式戦闘機取扱法』では翼内銃を12.7mmにしたのは514号機以降であると明記されていると(ただし、513号機(401機目)からの可能性もあると)している。ちなみに昭和18年度、陸軍による生産内示機数は6,760機と言う実情を鑑みない数値であったという。
1943年9月から1944年7月生産。翼内銃砲をドイツから輸入したマウザー砲(モーゼルとも呼ばれる)(MG151/20)に換装し、20mm機関砲2門と12.7mm機関砲2門の重武装にした型。主翼から砲身が飛び出しているのが外見の特徴。陸軍では航空用20mm機関砲の開発が遅れていたため、ドイツから20mm機関砲を輸入した。数量は800門、弾丸40万発である * 。川崎内では「キ61マ式」とも呼ばれた。ただし重量増で飛行性能は低下している。
定説では既存の一型甲、一型乙からの改造機を含めて388機が一型丙となった。だが川崎において1943年に234機、1944年に153機、合計387機が生産され、現地改修機は存在しないとする資料もみられている。しかし前線の搭乗員の手記でも、現地改修が実際に行われたふしがあるとする証言もみられているほか、碇(2006)の文献では235機が新規生産で、400からそれを引いた百数十機が現地改造であろうとしている。その他にも改修機とは別に400機が川崎で生産されたとの資料もみられる。
なお一型乙の機体番号は514から1092が振られているが、一型丙には3001から3400が振られている。
1944年1月から1945年1月生産。武装を機首にホ5 20mm機関砲2門(弾数各120発)、翼内に12.7mm機関砲2門とした型。
輸入マウザー砲を全て使用した後も20mm機関砲の搭載が望まれたため、ようやく実用化の成ったホ103の拡大版である国産20mm機関砲(ホ5 二式二十粍固定機関砲)を搭載した。弾丸の威力はマウザー砲に及ぶものではなかったが、全長が短いため機首に搭載でき、命中率はあがった。和泉(1994)p.39では発射速度と初速は遜色なかったものの、故障は多かったとしている。1943年11月頃、杉山元元帥が川崎の岐阜工場を訪れ20mm機関砲の搭載を要請したとする資料もある。
渡辺(2006)は、ホ5の搭載に関し、重量物を重心に近づけて機動性を確保し、また命中精度を確保する観点から(翼は捩れるなどするため命中率が劣る))、サイズの大きなマウザー砲では望めなかった機首に搭載したとしている。
しかし他の文献では、本来マウザー砲と同様に翼内装備としたかったものが翼内に収まりきらず、やむを得ず半年をかけてホ5用の同調装置を開発し、機首に搭載したとされている。この同調装置とは、プロペラ圏内に装備された機関銃を発砲するに際し、自機のプロペラに弾頭が命中しないよう、プロペラが安全な位置にある時にだけ発射機構を機械的に連結する装置である。航空機黎明時代にはプロペラを強化し、多少弾丸が当たってもこれを弾き飛ばすなどしていたが、機銃が強力になるとこの方法は廃れた。20mm機関砲弾では弾頭内部の炸薬によりプロペラが吹き飛ぶ威力があった。20mm弾薬は海軍も危険としてプロペラ圏内への機関砲装備を容認しなかったし、世界的にも稀な部類ではある。1942年6月5日には土井により、翼厚の関係上主翼への搭載は不可能で、この部分の翼厚を100mm程度に再設計する必要があるとの報告がなされている。再設計と生産設備の転換自体は1週間で完了できる比較的容易なものであった。
武装変更に伴い機首の20cmの延長 * 、榴弾の信管過敏による暴発対策で機首上面外板を厚いものに変更、これにより機体重心が前進したため後部にバラストを搭載し、主翼を4cm前方に移動している。また、胴体内タンクを95リットルで復活させた。このため燃料搭載量は595リットルとなった。
翼内から機首への大口径機関砲搭載位置の変更は、命中率向上と重量物の機体重心近くへの移設による旋回性能向上につながるものだが、実際は改造による自重にして約250kgの重量増加により飛行性能全般が低下している。高度6000mでの最高速度は590km/hから560km/h へ、上昇力は5000mまで5分31秒から7分程度へと低下している * 。なお、351機目から増槽架を100kg爆弾搭載可能なものにしたとする文献もある。
本型は機体に大改修を加えているため当初「三式戦闘機一型改(キ61-I改)」と称されたが、のちに「三式戦闘機一型丁(キ61-I 丁)」となった。計画では機体番号4001から4900までの900機の生産であったが、後継の二型が間に合わず、機体番号5354機までが生産された。生産機数は1,358機、または1,354機と最多である。
なお、「首無し」の機体は後述するハ140搭載の二型のものが有名だが、ハ40の徹底的な改良という要因により供給が不足し、I型についても1944年秋から首無しの機体が増えており、11月には最大の190機を数えていた。
1942年4月頃より計画され、エンジンはハ40の改良型であるハ140(離昇出力1,400馬力)に換装、主翼をホ5を内蔵できるように再設計、翼面積22m2のものとした。さらに垂直安定板を若干増積、胴体を42cm延長した。土井(2002b)によれば、機能の確実化と整備の容易化にも配慮がなされた。
武装はホ5 20mm機関砲を4門、またはホ5 2門に12.7mmホ103 2門を装備、最大速度640km/hを目指し、上昇限度は13,500mとなるはずであった。さらに30mm機関砲ホ155の搭載も検討されている。渡辺(1999)によれば、キ61とキ61-IIは遠目にはよく似ているが、近づいてみるといたる部分が異なっており、同一部分を探すのが困難な程だという。
1943年8月に試作機が完成・初飛行したが、エンジン、特に水ポンプの故障の頻発で実用化は遅延した。1943年9月から1944年1月までに試作機を8機生産したものの、空戦性能もあまり芳しくなく、8号機も完成こそ1944年1月とされているが、6月に至ってもやっと発動機空中試験を始める状況で、最終的に計画は中止された。なおエンジン出力の強化に伴いラジエーターも管長を250mmから300mmとし、冷却力を20%強化している。
武装によって、従来の20mm機関砲を2門･12.7mm機関銃を2門搭載したものを二型甲(キ-61Ⅱ甲)、20mm機関砲を4門搭載したものを二型乙(キ-61Ⅱ乙)と称し区別することもあるが、あくまでも後世に名づけられた非公式の名称に過ぎない。
1944年2月頃より計画が開始された。キ61-IIの主翼を一型丁のものに戻したもので、このため翼内武装も一型丁と同等のものに戻っている。なお、大型主翼を採用した理由とそれを元に戻した理由は資料が無く、よくわかっていない。従来の主翼にはサイズの問題で20mm機関砲ホ5が搭載できなかったが、これの搭載のために新たな主翼を用意した可能性のほか、飛行性能の向上のためとする説もある。碇(2006)は、大型主翼の飛行性能が悪く、速度向上の意味から元のものに戻したとし、渡辺(1999年)は、主翼大型化の効果があまり見られなかったためとする。歴史群像編集部 (2011) では、理由は明確に言及されていない。そのほか、主翼を元に戻した理由は古峰文三が以下の様な考察を行っている。当時の二型はエンジンの問題により全力を発揮した飛行試験が充分に行える状態ではないと推測され、比較により性能上の問題が露呈したとは推察しにくい。よって、単にホ5の供給不足により、新型主翼に生産を切り替えてこれを搭載する必要がなかったから元の主翼に戻したのではないか、とする説である。また秋本(1989)では、単に一型丁にハ140を載せて各部を改修した方が良いとのことになっただけとしている。
全備重量は355kg増加した。しかし速度は高度6,000mで610km/h、高度8,000mでも591km/hと向上しており、上昇性能も一型丁より改善を見た。上昇中の二百四十四戦隊所属の三式戦一型を、後から発進した二型が追い抜く事もあった。また武装は一型丁と同等だが、機首の20mm機関砲ホ5の弾数が、各120発から200発へと増加している。機首延長のバランスを取るため、主翼は一型に比べ8cm前方にずらした。燃料タンクの防弾能力も強化したため、翼内タンクが合計265リットルから210リットルへ低下した。ハ140を搭載したこの機体は従来のものとは異なり、完全武装状態でも10,000mまで楽に上昇できた。二型機体は、一足早く航空審査部飛行実験部や、1944年11月ごろより、片岡載三郎掛長(かけちょうまたはかかりちょう。現在で言うところの係長) *を隊長とし、川崎航空機のテストパイロットで編成された川崎防空戦闘隊によっても一線部隊に先行して運用された。航空審査部や川崎防空戦闘隊はB-29の迎撃戦で活躍し、特に川崎防空戦闘隊は一型機体と合わせ、1944年12月13日、1945年1月3日あわせB-29、B-25合計3機または4機の撃破を報告し、航空本部長から感謝状を贈られている。そのうちB-29 3機は片岡掛長による戦果である。
増加試作機が30機または36機生産された後、1944年9月より「キ61-II改」として量産が開始された。ハ140が順調に量産され、所期の性能を発揮すれば機体が高性能をあらわすことも可能であったが、機体こそ374機が完成したものの、ハ140に大きな問題が生じていた。生産は遅延し品質も悪かった。生産台数は44年7月に20台納入の予定が8台、8月には40台納入予定が5台、9月には1台のみが完成したに過ぎない。こうした生産状況からは本機を実用機として戦力化することが極めて困難であった。航空審査部の担当名取智男大尉はハ140を生産している川崎の明石工場に通い詰め不具合を調査したが、性能の維持は不可能であり、これに乗って飛んでくれとは整備屋としてとても言えないと言った惨状であった。ただ、検査に合格したハ140は故障もなく、確実に1万メートルを飛べるとの評価もあった。だが、ハ140の故障は多い事には変わりなく、キ61-II改の生産は100機程度で打ちきられた。二型は整備条件の良い、内地の防空部隊に限って配備される予定であったという。ちなみに二型の制式化は、生産の打ち切りが決定した後、間もない頃のことである。
結局、エンジンを搭載し完成機となったものは99機であったが、B-29による爆撃で機体が破壊され、最終的に軍に納入されたのは約60機程度という状況であった。この後、川崎はキ61-II改の生産を縮小し、四式重爆撃機を生産するよう指示された。結論としてエンジンの不調および生産遅延が三式戦闘機の大量生産を阻害した。製造番号については5001以降が振られたとしたが、1945年1月4日付の川崎航空機作成の飛行機生産実績並予定表によれば、10000番代が岐阜工場製、15000番代が一宮工場製、18000番台が都城工場製となっている。
半完成品となった三式戦闘機の残余である275機は「首無し」の状態で放置された。これらは後に空冷エンジンを搭載し、後述の五式戦闘機に改造された。定説では二型の機体の生産機数は374機、完成機が99機、5式戦闘機への改造機が275機である。だがこの数字には試作機の39機が入っておらず、また374機という数量には新工場である都城工場で製造された分が計上されていない。古峰によれば川崎航空機工業株式会社『航空機製造沿革』「機体之部」では「374+」とされており、実数はやや多く機体生産がなされたのではないかとする説もみられる。また昭和20年3月26日及び27日に陸軍が川崎に対し実施した機体側現地指導記録によれば、この時点での「首無し」状態の三式戦闘機は一型及び二型合わせて421機となっており、うち135機を五式戦闘機、14機を三式戦闘機二型に改造し、三式戦闘機の生産については当分の間月産50機とする旨の指導を行なっている。
三式戦闘機二型は、エンジンが完調であれば性能自体は良好だった。土井によれば高度10,000mにおいても容易に編隊飛行が行えたと評価される。また本土でB-29の迎撃に当たった第55戦隊の隊員らも、古川戦隊長が故障は見受けられるが同条件ならP-51にも引けを取らないのではないかと評価したほか、旋回性能だけは一型に劣るが全体的に二型が上である、高度11,000mでも確実に飛行ができる、さらにはエンジンの故障も少ないと証言している。また明野の飛行学校で行なわれたテストでは、急降下性能は四式戦闘機、五式戦闘機を凌駕していた。五式戦闘機の登場後も二型が完全に捨てられたわけではなく、五式戦闘機で当座を凌ぎながら信頼性の向上を目指し、1945年6月に40機、7月に40機、8月に10機という補給計画が残されている。同じく、機体を五式戦闘機に取られながらも、終戦直前まで少なくとも2個戦隊の充足・戦力化を目指し細々と生産が続けられていたとする文献もある。しかし同時に1945年7月には生産の完全打ち切りと五式戦闘機への完全移行が決定したともされる。