紫電改
紫電改は3機が米国に輸送され、スミソニアン博物館の国立航空宇宙博物館、ペンサコーラ海軍航空基地(英語版)内 国立海軍航空博物館、ライト・パターソン空軍基地内 国立アメリカ空軍博物館にそれぞれ展示されている。日本国内では1978年(昭和53年)に愛媛県の久良湾から引き揚げられた機体が南予レクリエーション都市内、紫電改展示館で保存されている。
また、二一型の実物大模型が兵庫県加西市鶉野(うずらの)町にある鶉野飛行場資料館(旧日本軍鶉野飛行場跡地)で展示されている。
発動機を二段三速過給器付きの誉四四型(ハ四五-四四型)に換装した航空性能向上型。計画のみ。
1km/h、上昇性能、航続距離も向上し、空戦フラップの作動も良好だった。日本海軍は「改造ノ効果顕著ナリ」と判定し、4月4日に全力生産を指示する。1944年(昭和19年)度中に試作機をふくめて67機が生産された。1945年(昭和20年)1月制式採用となり「紫電二一型(N1K2-J)紫電改」が誕生した。
そこで乙戦(迎撃戦闘機)でありながらも甲戦(制空戦闘機)としても使える紫電改を高く評価した海軍は開発中の新型機を差し置いて、本機を零戦後継の次期主力制空戦闘機として配備することを急ぎ決定。1944年(昭和19年)3月には三菱に雷電と烈風の生産中止、紫電改の生産を指示した。航空本部は19年度に紫電と紫電改合計で2,170機を発注、20年1月11日には11,800機という生産計画を立てた。しかし空襲の影響で計画は破綻し、川西で406機、昭和飛行機2機、愛知2機、第21航空廠で1機、三菱で9機が生産されたに留まる。 また、紫電改は強風を基に度々改造を重ねた機体故、性能的な陳腐化は零戦より早いと海軍は見込んでいた。実際に制式採用から僅か3,4ヶ月後の昭和20年5月頃には昭和21年以後を見越した次期主力機の開発が開始されていた。間に合わなかったものの、本機の更なる性能向上型の他に、凍結された陣風の試作再開などが検討されていた。
本機は遠方から見るとF6Fとよく似ており、日本海軍パイロット自身が誤認しかけるほどだった。味方から誤射されることもあり、1945年(昭和20年)3月20日には戦艦大和 が哨戒飛行中の紫電改(笠井智一搭乗機)を誤射した。陸軍機も紫電改を誤射することがあり、笠井は疾風(四式戦)4機に空戦を挑まれ、交戦直前で陸軍機側が気付いたという。
自動空戦フラップも装備していたが、初期段階ではトラブルに見舞われた(後述)。
1942年(昭和17年)12月27日に試作一号機が完成し、12月31日に伊丹飛行場(現在の大阪国際空港)で初飛行を行ったが、当初から「誉」の不調に悩まされた。川西は「紫電ではなくエンジンの実験だ」という不満を抱き、志賀淑雄少佐(テストパイロット)も「完成していなかった『ル』(誉の略称)の幻を追って設計された」と述べている。搭乗員の岩下邦夫大尉はエンジンの不調と共に紫電の操縦席に排気ガスが入ってきて苦労したという。
紫電は「強風」の中翼形式を継承しており、降着装置の主脚にある程度の長さを必要としていたが、長すぎると格納時に多くの空間を占有するのが問題となった。そこで主脚を二段式とし油圧で伸縮する機構を採用した。試作型では主脚を縮めるのに1-2分かかり、後に20秒に改善された。ブレーキの効きが左右で違うこともあり、ベテランパイロットであっても安心して着陸できなかった。脚部収納にかかる時間は、零戦が12秒に対し紫電改は9秒と若干短縮されている。
生産機数はそれぞれ一一型全体、二一型以降の数値。
同士討ちを避けるため、知覧町の陸軍基地に零戦五二型、紫電一一型、紫電改が出張して陸軍兵に実物を見せたことがある。8月12日にも友軍地上砲火で3機が被弾、不時着している。
1943年(昭和18年)以降のF6FやF4U、P-51ら連合軍新鋭機の登場によって急速に現実問題化した零戦の旧式化にもかかわらず、零戦後継機として軍が本命視していた次期甲戦の烈風は1944年(昭和19年)になっても試作途中段階に留まっており、量産配備はまだ先との見積もりであった。これに業を煮やした海軍は紫電の生産ラインを多少改変すれば生産可能であった本機を機体分類上は乙戦のまま、1944年(昭和19年)4月の段階で零戦の後継機として選定し、生産を指示した。この決定の影響により、分類上は迎撃戦闘機である乙戦のままであったにもかかわらず、実戦では主な配備先の三四三空を始めとした部隊では零戦に代わる次世代『制空戦闘機』として運用されていく事になる。
紫電改と同時期に開発され、同じ発動機を搭載する中島飛行機の四式戦闘機「疾風」(以下、四式戦と略)と、紫電改の最高速度を仕様諸元上で比較すると、紫電改の方が劣っている。紫電改の試作時における最高速度は335ノット(620.4 km/h)。全備重量での最高速度は321ノット(596 km/h)/ 5600m、上昇力は6,000mまで7分22秒であった。四式戦初期試作機の最高速度624 - 640 km/h、さらに推力式単排気管に改造された四式戦の後期試作機は、初期試作機より10 - 15 km/hほど速い。当時、紫電や紫電改の発動機である誉二一型は運転制限のため出力が定格より1割ほど低い状態であった。不具合解決のため試作中だった低圧燃料噴射装置付き誉二三型が完成すれば性能は向上する予定だった。