三式中戦車
1945年4月23日に出された『国軍新兵器便覧』によれば、本車は歩兵戦闘に協同する上で、対戦車戦闘を任務としていた。計画では一式機動四十七粍砲2個中隊、三式中戦車2個中隊、自走砲1個中隊、作業中隊1個を歩兵の作戦と協同させるものである。このうち三式中戦車は攻撃の第一波にあたるのではなく、敵に戦車を投入された場合に逆襲として用いることが企図された。このため本車は陣地の後方へ配置させられることになっていた。直接の歩兵支援は四十七粍砲が担当することとされた。
本車は、1945年末以降に日本本土にて想定されたM4中戦車との戦闘において、防御力や火力に劣っている。三式戦車の三式七糎半戦車砲は、37.5口径75 mm M3戦車砲を搭載した型のM4中戦車とは同程度の主砲貫通力であるが、1944年後半より欧州戦線において投入された52口径76 mm M1戦車砲を搭載した型のM4中戦車に対しては大きく劣る。実際には76 mm砲搭載型M4中戦車が、終戦まで太平洋戦線に投入されることはなかったものの、1945年末以降に想定された本土決戦において投入される可能性は高かった。
フィリピン防衛戦において原型の九〇式野砲を搭載した一式七糎半自走砲 ホニIが射距離500 m程度からM4中戦車を正面撃破した事例や硫黄島の戦いの『戦訓報』には「対戦車砲としては九○式野砲最有も効果的なり」や「M四戦車に九○式野砲は極めて有利なり」としているほか、当時の三菱技術者だった大高繁雄が「米軍のM4と十分に戦える力はあったと思う」と述懐している一方で、1945年5月に参謀本部と教育総監部が示した『戦車用法』では「三式中戦車は六〇〇メートルにおいて、M4戦車の正面を貫通しうるも、命中角の関係上その公算は僅少にして、側面及び背面を攻撃するを要する事多し」(1944年6月に教育総監部が示した『M4中戦車ニ対スル各種肉攻資材(兵器)ヲ以テスル攻撃部位(効果)』によれば、M4中戦車の砲塔正面は45度傾斜した85 mm厚装甲、防盾部は85 mm + 39 mm厚装甲、車体正面装甲は45度傾斜した51〜65 mm厚装甲と想定している。)と書かれており、本砲の評価は定まっていない。
命中率に関し、1945年(昭和20年)3月9日に富士演習場で行われた実弾射撃訓練では、距離3,000 mから畳一枚分の面積を狙い、初弾を命中させた。この精度に乗員が驚いている。それまでの日本軍戦車砲は口径が小さく、砲命中公算表の数値では、一式四十七粍戦車砲の場合は1,300 m以遠で命中率20 %を切り、九七式五糎七戦車砲では800 m以遠で命中率20 %を切った。従って当時の日本陸軍の常識としては非常に高度であった。
本車は戦車砲と双連の同軸機銃を持たないが、車体前方銃として口径7.7 mmの九七式車載重機関銃を1挺備える(携行弾薬3,680発)。
組み立ては全面溶接、防弾鋼板は第三種(表面焼入鋼板)が採用された。砲塔は前面50 mm、側面前部が35 mm、側面後部が25 mm、後面が25 mm、上面は10 mmの厚さがあった。車体は一式中戦車のものと同様で、装甲は前面50 mm、側面25 mm、後面20 mm、上面12 mm、底面は8 mmの厚さがあった。装甲の配置はソ連赤軍のT-34やドイツ軍のパンターのように避弾経始を大きくとりいれたものではなく、また操縦手席のバイザーが可動式であること、車体前面部分に2ヶ所の点検窓が設けられていること等も、耐弾性からみて好ましくない構造である。またこの部分にはトランスミッションを収める関係上、鋲接が用いられており、耐弾力に劣る。
防御力は一式中戦車と同等(前面50 mm)だったが、M4中戦車の75 mm砲やT-34の76.2 mm砲に耐えられるものではなかった。そのため四式中戦車生産用の資材を流用して、前面装甲を強化する案も存在した。
エンジンはディーゼルであり、被弾しても燃料が炎上しにくい特性を持つ。また弾薬の一部と燃料が床下に配置されるなどの考慮がなされていた。