一〇〇式司令部偵察機
さらなる性能向上のため、エンジンをハ112-II(出力1500HP)に換装、増設燃料タンクや落下タンクを装備し航続距離を拡大、さらに風防を機首先端まで伸ばし段差をなくして完全な流線型にしたものが1943年3月登場の三型(キ46-III)であり、最大速度は630km/h/6,000mを、さらに推力式単排気管への換装で約642km/hを記録。
派生型として20mm機関砲(ホ5)を機首に2門装備したものは三型乙(キ46-III乙)、更に37mm機関砲(ホ204)を機体背面に上向き砲として搭載した三型乙+丙(キ46-III乙+丙)と称し、従来の純偵察機型は三型甲(キ46-III甲)となる。
生産数は量産機613機。
一〇〇式司偵は特に三型(キ46-III)に代表される高速性を追求したゆえの細身で流線型の胴体と、空気力学に基づいた新設計のエンジンカウル(ナセル)、特徴的な尾翼といった従来の日本機とは異なるスマートな外見を持ち、性能面でも連合軍の邀撃戦闘機を振り切る高速性、優秀な高空性能および上昇限度、長大な航続距離を有していた。太平洋戦争開戦前から終戦に至るまで常に第一線で活躍し続けた、開発思想・機体設計・性能・外観・戦歴ともに旧日本陸海軍を代表する傑作機である。
一〇〇式司偵は陸軍機であるが、優秀な偵察機を保有していなかった海軍は本機の高性能にかつての九七式司偵と同様に注目し、海軍制式兵器に準ずるものとして本機を大々的に運用、第一五一海軍航空隊などが装備し実戦に投入している(#活躍)。
また、性能向上を狙った改良(機体及び各型の特徴)も重ねられ、大戦末期には百式司偵の高高度性能を買われ、機首に機関砲や、機体上部に「上向き砲」といった重武装を施した「武装司偵」と言われる対大型爆撃機邀撃戦闘機型も生産され、日本本土防空戦ではB-29撃墜の戦果を記録した他、最末期には極少数機が特別攻撃隊の特攻機として使用された。
試作機・増加試作機を除く全生産機数は計1,742機(一型34機、二型1,093機、三型613機、四型4機)。
試作機キ46はエンジンにハ26-I(出力875HP)を搭載し、1939年11月に初飛行、最大速度は540km/h/4,100mを記録した。1940年8 - 9月に一〇〇式司令部偵察機として制式採用され、のちに二型(キ46-II)の採用により一型(キ46-I)となる。生産数は試作機3機・増加試作機8機、量産機26機。
当初の計画通り600km/hに達した一〇〇式司偵だったが、連合軍戦闘機の速度・高空性能の向上およびレーダーの発達により二型(キ46-II)は性能不足となってきた。これにより1942年5月、陸軍はキ46第二次性能向上型であるキ46-IIIの開発を三菱に指示。要求性能は最大速度650/km/h以上・航続時間の1時間延長・キ46-I/IIより離着陸の容易化であった。エンジンは燃料直接噴射式かつ水メタノール噴射装置付きの高出力ハ112-II(出力1500HP)を指定。
ハ112-II(1500HP)は二型(キ46-II)のハ102(1080HP)より出力で420HP大きいがサイズも1.4倍で直径も100mm大きくなるため、久保技師らはナセルを新設計すると共に、(キ46-IIIの特徴となる)操縦席風防・天蓋を機首先端にまで伸長した「段無し式」とし機体全体の抵抗減少を図った。この機首部には200lの燃料タンクが増設され機内燃料搭載量を1,895lとし、さらに胴体下面に400 - 600lの落下タンクを装備可能とすることで航続時間(航続距離)の問題をクリアしている。さらに、防弾装備として燃料タンクは被弾時の耐弾・防火性に優れた外装積層ゴム式(セルフシーリング)である防漏タンク(防火タンク・防弾タンク)となった。
プロペラには住友金属がライセンス生産していたハミルトン・スタンダード製の油圧式可変プロペラを独自に改良し、ピッチの変更範囲を拡大したペ26が採用された。