太平洋恶魔----日本零式战斗机全史(转)
本文转自《那年那兔那些事儿吧》主宰者ST。本帖资料部分来自空军之翼，还有部分萨苏的文章节选混杂与其中，其他还有翻墙获得部分日文，英文刊物翻译。
本人日语不是很好，收集资料时可能会出现失误，不要怪我http://tb2.bdstatic.com/tb/editor/images/face/i_f25.png?t=20140803
好在有旧日本海军吧的吧友帮助进行日语资料的翻译工作，这里贴别感谢下
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堀越二郎1903年出生，是一个鼎鼎有名的天才学生。他在小学中学的成绩极好，毫不费力的考入东京帝国大学。东京帝国大学自从建立以来到今天，始终是日本社会精英的摇篮，也是日本最顶尖的学府。1927年，这个眼镜男以第一名成绩毕业，这在精英辈出的东京帝国大学，是相当了不起的。
毕业以后，他在国内工作了短短1年，随后出国留学。
1929年至1930年，此时不过27岁堀越二郎在德国容克斯公司、美国寇蒂斯公司深造，当时德国和美国是世界上航空水平最高的国家。
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【七试舰上战斗机，不得不说这的确是个很烂的设计】
当时才27岁的堀越二郎成为三菱重工的争夺对象。三菱重工当时并不景气，除了三菱十式战斗机在20年代被海军采纳以外，随后长达10年的三次竞争都以惨败结尾。
三菱公司被中岛公司一度压制的不能抬头，经营也大受影响，加上30年代的世界性大萧条，公司几乎要垮了！堀越二郎自己回忆：当时公司让20多岁的我充当首席设计师，并不稀奇。因为公司的情况其实很不好，我可是为数不多由的东大航空系毕业生之一，说不定他们把我当作走出困境的希望。堀越二郎在1932年，也就是29岁，作为三菱重工的重要设计师，接受了七试舰上战斗机的设计任务。
这是堀越二郎第一个设计的成品，使用了很多新的概念，比如金属结构机身，但总体并不成功，连飞机外形也古里古怪，不伦不类，被堀越二郎自己叫做“呆头呆脑的鸭子”。
当时七试舰上战斗机试飞的时候，尾部就突然脱落，幸好那个日本试飞员拼死关闭引擎后跳伞，才侥幸逃生。可靠性不高，加上性能根本不能满足军方提出的要求，所以七试舰上战斗机并没有被海军方面采纳！
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1935年2月，全新的九试单座战斗机被堀越二郎设计出来。这架飞机的性能优秀，甚至大大高过军方的要求，于是瞬间打垮了中岛公司的方案，受到海军的认可。
九试单座战斗机的正式型号，就是九六式舰载战斗机，也是二战期间，日军最主要的战斗机之一。在零式战斗机大规模服役之前，九六式舰载战斗机是日本海军的支柱战斗机。
堀越二郎在九六式舰载战斗机上，采用了很多当时世界上最新的技术，比如铝合金构成外壳，凹头铆钉等等。
不过由于毕竟初出茅庐，迫于军方的压力，堀越二郎被迫还是使用了一些老技术，比如固定式起落架，开放式驾驶舱等等。
需要说明的是，堀越二郎此人倒是没有门户之见。在发现自己公司的三菱发动机不可靠以后，他毫不犹豫的决定使用冤家对头中岛公司的发动机。 http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=97b33794cf8065387beaa41ba7dfa115/b5a6e60735fae6cd7f2919bb0ab30f2440a70fd3.jpg
九六式舰载战斗机的性能在当时来说，是世界顶尖的。它的时速高达440公里/小时，航程也达到1200公里，升限高达9800米。它有着相当优秀的机动性，由平地爬升到3000米高空，只需要3分35秒。而作为海军的舰载机，因为要考虑到在航母的起降等因素，它的性能应该不如陆军的战斗机。
而九六式舰载战斗机几乎所有的性能，都强于之前中岛系列舰载战斗机，更比日本陆军的中岛九七式战斗机也要强出一截，这是极为难得的。
在1937年-1938年和国军空军几个月的鏖战中，日军飞机虽然相对损失较大，但仅仅是稍多一些，总体来说，中日损失是差不多的。而日军因为处于进攻，有大量轰炸机参战，损失的飞机以轰炸机和战斗机为主，而国军损失的却基本都是战斗机，如果单比战斗机的损失，日军比国军要小的多。
因此日本海军方面对这款战斗机，非常满意。
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【三菱名古屋飞机制造厂员工合影】
1937年5月，日本海军将九六式舰战的后继机型“十二试舰战”的计划命令书向三菱和中岛公司负责人展示。但是因为还不知道是否确定需要研制，因此以堀越为首的三菱公司的“高尔夫狂人”过起了悠闲阶级的生活。这几年三菱在汽车上完成了一系列创举，包括在1934年完成首部四轮驱动（4WD）的日本汽车，就是引起世界车坛注目的三菱PX33跑车（装配柴油引擎）。1935年研制成日本第一部预燃式柴油引擎的BD46型巴士。1936年推出首部量产型TD45柴油动力货车。而此时名古屋飞机制造公司没有生意，设计师们无所事事。
三菱在名古屋建造了一座飞机制造分厂，这栋三层的钢筋混凝土建筑的二楼是发动机车间，三楼则是机身车间。而胆大包天的堀越二郎竟然把楼顶私自改建成自己的高尔夫练习场，美其名曰“观景台”。他回忆起这段日子的时候总免不了提到一次高尔夫大赛，他是如何在预赛里得到了88分的最低分而取得第一，然后又在决赛前感冒没去成，等等等等。
九六式舰载战斗机的优秀性能，让堀越二郎名声大噪。所以在1937年10月，海军提出新一代舰载机的招标时，堀越二郎很自然的作为三菱公司的首席设计师参加了招标会。10月6日，堀越在公司里被上司科长服部让次叫住，服部拿出一份正式的“十二试舰战计划命令书”给他看。堀越阅读过上面的一堆数字后差点气背过去。这份命令书的主要内容如下:
《十二试舰战计划命令书》
1． 综合：作为护航战斗机应该拥有比敌军战斗机更优秀的空战性能；而作为截击战斗机则应该拥有可摧毁敌军轰炸机的火力。
2． 速度：在高度4000米时最高时速达到每小时500公里（270英里）以上。
3． 爬升能力：在3分30秒内爬升至3000米。
4． 航程：正规状态下在3000米高度一般速度飞行1.2小时至1.5小时。在安装附加油箱的超载情况下，3000 米高度一般速度飞行1.5小时至2小时。巡航速度时应可持续飞行6小时以上。
5． 起飞滑行距离：风速12公里时，滑行距离在 70 米以下。
6． 着陆速度：时速170公里以下。
7． 滑翔能力：每秒3.5米至 4 米。
8． 空战性能：不得劣于九六式二号舰载战斗机一型。
9． 空战武器：九九式20毫米一号固定机炮三型2门，九七式7.7毫米固定机枪 2 挺。
10．炸弹：超载状态下携带60公斤炸弹 2 枚，或30公斤炸弹 2 枚。
.........
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眼镜男回忆说他当时的第一个想法是：“想要世界上最好的战斗机啊，做梦去吧！”潜台词就是“海军是马鹿”。当然出于日本人特有的言辞虚伪，他不可能在上司面前说出这些，于是堀越答道：“很严格么，看来疏忽任何一项都很难。”说完这句含含糊糊的话，他想起一个词；万能战斗机。如同永动机一样，多用途战斗机在30年代中期是航空业者的一个理想，因为它存在着诸多的技术难度：为保证一击必杀的强大火力，堀越必须采用还处于试验阶段的20毫米机炮，但是即便机炮没问题，为了达到高速而相对脆弱的机体则很难承受机炮射击的后坐力破坏；而为了寻求高超的盘旋性能，机翼面积必须设计得大一些，但是若想得到高速则机翼就得细长才行。种种矛盾限制着多用途战斗机的前途。
三菱硬着头皮上马这个没有头绪的项目。1938年4月10日递交了《A6M1 计划草案》（A6 代表十二试舰战，M1 是“MITSUBISHI 1”的缩写—代表“三菱产品第一号”），下面的文字是从该草案中摘录的，充斥着对无理要求的不满：“综合性能、性价比、制造简易程度有很多相抵触因素存在。比如单就综合性能来说，盘旋能力、爬升能力和续航能力、火力互相矛盾，而速度和盘旋能力、视野、火力等根本就是势不两立…本计划的目的仅是在这些矛盾中作最大限度的调和，以期最大限度地发挥整体的能力........”
同时，日军也对自诩为速度和盘旋性能兼备的九六式舰战产生不信任感。当时欧美列强的空战理论主流已经由多翼机时代的缠斗战（俗称“狗斗”）转向信仰“一击脱离主义”。 http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=997691daec24b899de3c79305e071d59/b663c21f3a292df551b017cfb9315c6035a87302.jpg
当时的第三帝国站在当时航空工业的最前端，著名的亨克尔公司为了和梅塞施米特公司竞争而推出了He-112 高速战斗机，其最大时速已经达到485公里/小时。不过He-112战斗机不适合德国空军的“一击脱离”战术而输给了梅塞施米特的Bf-109V。亨克尔对He-112作了改进之后作为出口产品少量销售，日本海军以研究的名义购得一批，命令三菱和中岛公司的十二试舰战设计人员前往观看。
但是这种飞机除了速度快之外，其它性能均不怎么样。
堀越小组的工程师曾根和昌中两人到横须贺飞机制造厂参观了He-112整机之后作出如下报告：“从外形看来和亨克尔轰炸机（指He-118）极为相似，但为了减轻重量而重新设计过机身。只能携带210升燃料，航程必然极短。由于翼面负荷达到131公斤/平方米，所以其爬升和空战性能必然低劣。造出这样的战斗机肯定是拿不到订单的，但是He-112在细节方面为减轻重量和加大火力等作出的努力值得参考。”
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没办法，眼镜男只能硬着头皮上了。
堀越面临的第一个问题是引擎该如何选择？要达到时速 500 公里的要求，需要大马力的引擎助推，而九六式舰战采用的 600-700马力引擎即便装载在外形更先进的机身上，也无法在速度上突破现有的框框。
但是引擎这个项目对三菱公司来说一直是老大难问题。三菱的航空引擎开发始于 1932 年 6 月，三菱重工企业合并后的机构改革产生了“名古屋飞机制作所”（以下简称“名航”），其引擎部部长深尾淳二宣称要“让三菱的手中飞出世界第一的引擎”并以此作为企业格言。深尾此人于 1931 年从三菱造船厂转到名航，最初的技术都是从欧美买进，但是仿制一直事故频发，以至于开发陷入困境之中。
从1929 年至1934 年的六年之间，三菱在名航的引擎开发项目上投资了数百万旧日元（相当于数十亿至一百亿新日元）的巨额研制费用，试验品不下十数种，总数五十余台，但全都是没用的废品；而三菱的竞争对手中岛公司在研制成功“寿”型引擎之后一直稳步发展，和他们相比，三菱的状况不免有些凄惨。军方经常拿他们开心：“我说，三菱的发动机，又在哪儿飞着呢？”由于支出过大，名航引擎部的工厂面临关门的窘境.
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日本陆海军的明争暗斗是出了名的，两边故意提出大不相同的技术指标，让飞机制造商伤透了脑筋（这也是为什么二战中日军陆军机和海军机区别如此之大的原因之一）。在军国主义的日本，商家处处听命于军队，军队甚至命令各航空公司把所有的工厂都改建成两层楼的，“不许让我们看见平房”，这也成为当时各国航空界的一个笑柄。
深尾除了蔑视军队之外，还提出了“集中世界各公司的长处”。时值 1934 年，对于海军的航空发展来说已经进入所谓的“航空技术自立计划”第三年，三菱公司的堀越和本庄那时正开始设计“九试舰战”，即之后的九六式舰战。当时有一条不成文的默契，那就是三菱只开发水冷式引擎，而中岛专营空冷式。在会议记录中，深尾接着说道：“从现在开始三菱的引擎必须全部是空冷式！打个比方，就‘气缸’这个部分来说，空冷式的气缸都是同一型式，而水冷式的要设计多种，论生产性当然是空冷式好的多。”
1935 年，三菱完成了840马力的“金星三型”，1936 年制成1000马力的“金星40型”。“金星40型”遂成为三菱在之后直到太平洋战争爆发为止开发一系列“金星”、“瑞星”、“火星”引擎的范本，三菱总算看到了打倒中岛的一线希望――“当‘金星40’成功的时候，全体人员却都在哭。”实际上，“金星40型”仍未摆脱仿制欧美技术的痕迹，它是集中了普拉特·惠特尼、莱特、阿姆斯特朗等诸多外国厂家的技术长处而成.
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此时“九六式陆攻”（一种细长薄弱的轰炸机）正开始进入量产，其第 56 号生产型搭载“金星 40 型”引擎进行了一次长距离飞行试验并获得成功。之后在 1939 年由“每日新闻社”投资的环球飞行中，装载“金星 40 型”的九六陆攻“NIPPON 号”刷新环球飞行纪录，53,000 公里的行程中基本没有发生引擎故障。有趣的是，在该机飞抵美国时当地新闻报道描述它是“装载了德国引擎的日本飞机”。
早在 1936 年“金星40 型”完成之时，三菱就考虑将它改制为适用于快速单座战斗机的小型引擎，任务由年轻的西泽弘工程师担任。按那时的常识来说，气缸的直径比活塞行程来得长，“金星 40 型”的气缸直径 140 毫米，活塞行程 150 毫米。西泽计划打破常规，在不改动气缸直径的前提下将活塞行程减小到 130 毫米，这个小型化设计在 1937 年获得成功，速度更加快。
新制成的小型引擎命名为“瑞星10型”，提供 900 马力的动力。这样堀越的十二试舰战就有了选择余地，而且都是自己公司的产品。“这回可总算用到三菱的引擎啦。”堀越自从最早的处女作“七试舰战”就开始不得不选用中岛的引擎，这回算是给他出了一口气。不过，引擎部门的难题解决了，他堀越的难题就开始了。 要“金星”还是要“瑞星”？
为了得到高速度和航程，当然应该选择“金星”，不过对于战斗机来说它似乎太重：“金星 40 型”直径约 1,200 毫米，重 550 公斤，和“瑞星”相比直径大出 254 毫米，重量多出 34 公斤。单就字面来看两者差距似乎并不大，但是这点差别对机身来说影响颇深：如果用“瑞星”的话单机重量可维持在 2300 公斤左右，而搭载“金星”的单机则要增加到 3000 公斤，如果选择它则意味着要把机身扩大，从而可能丧失爬升和俯冲、旋转的灵活性。正当三菱纠结于发动机型号的时候，海军审查部却已恼火不已，最终强制决定了十二试舰战的发动机，这是后话. 时间退回1938年1月，横须贺海军基地，海军一派的30多个军官同三菱，中岛公司，爱知公司的代表举行会议，商讨修改新的标准。爱知公司当时技术力量最为薄弱，听到这个惊人的要求以后，干脆直接放弃竞争，连会议都不来参加了。
本来，这个会议的目的是降低标准，没想到因为因为由刚从中日战场一线回来的军官参加，这个会议反而变成追加性能的吵架会。这几个刚从一线回来的军官，在会上激愤的表示，新式飞机的各项指标不但不能降低，而且在机动性上还要增加。
他们一致认为：新式战斗机的机动性不能仅仅保持和九六式舰载战斗机一致，还要远远超过它。
几个人长篇大论介绍所谓的中国战场实战经验，期间一再痛骂国内设计师的短视和无能，导致一线日军飞机有较大的损失，连较弱的中国空军都干不掉，简直属于犯罪！
期间，马鹿和白痴之内侮辱性预言充斥会场，一些军官甚至直接对着设计师们摇晃拳头！
听到这里，台下忍无可忍的堀越二郎站起来说道：诸位的要求自然是有道理的，但你们有没有想过，你们提出的每一项性能要求，都是世界第一流水平。如果所有的性能都能够实现，这架飞机绝对是世界超一流水平。并不是我们三菱公司没有志气，但这确实是办不到的，也根本不可能有人能办到。比如军方要求的如加速度，机动性，续航能力等等，实际从技术上说，本来是互相对立的。这就如同一艘军舰，既有战列舰的装甲和火炮，又有驱逐舰的高速度，要有鱼雷艇的机动性，还要有航空母舰的舰载能力，这怎么可能呢？自然如果真能存在这种军舰，肯定是无敌的，但以现在的技术水平来说，这只能是梦想！所以，我希望军方，能够联系现实，制定一些相对宽松的性能指标，至少也希望海军方面能够给我们一个性能的优先顺序，告诉我们哪些性能可以放在后面，让我们设计上也有一定的依据！ http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=286960f38318367aad897fd51e728b68/6d4fe7628535e5dd7f29080573c6a7efcf1b6274.jpg
此时，海军在陆地机场服役的一个著名军官，源田少佐立即站起来，表明机动性的重要性。他认为战斗机第一重要的是机动性，续航能力和速度可以放在后面。因为战斗机的第一目的，是在空战中获胜。源田唾沫横飞的介绍中国空军的霍克三和波音战斗机的优秀机动性：霍克三本来是落后的双翼战斗机，就是因为机动性极佳，我们使用最先进的单翼96式舰载战斗机也很难对付他，将它击落是很不容易的。
话音未落，航空母舰上服役的柴田少佐立即跳出来反驳（这两人是著名的一对死敌），他认为最重要的应该是速度和航程，至于机动性是其次的。
柴田少佐毫不客气的反驳说：海军作战一般集中在大洋和沿海，务必长驱深入敌人后方作战，如果续航能力不足，根本就不能完成任务，那么机动性再好又有什么作用。我们在淞沪会战初期，由于没有地面飞机场，仅靠航母上的战斗机，最多只能从上海飞到南京，再远的话就不能胜任了。因为战斗机航程短，所以我军轰炸机虽然可以飞到敌人后方很远的地方，却也被迫降低轰炸的航程，以避免被敌人战斗机拦截击落！这实在让我们海军战斗机飞行员很羞愧！
最后，柴田少佐斩钉截铁的说：至于机动性的不足，可以由飞行员的训练和战术弥补。但无论怎么提高训练水平和战术，战斗机的航程和速度是无法靠飞行员来提高的！
源田少佐立即站起来表示不同意，两人就当着几十个人的面大吵起来。吵到最后，两人又牵出了之前的旧怨，最后也不知道他们在吵什么，一度几乎要动其手来。
堀越二郎在一旁听的七窍生烟，却又实在插不进去嘴，最终会议不欢而散。
由于军方自己都无法达成一致意见，最终的结论是，还是按照之前的要求来做.
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堀越二郎无奈，只得尽全力发挥技术，修改机身和机翼设计。他在保证飞机不至于解体的情况下，以将飞机的防御力和强度减到最低，来保证机动性，速度，航程，火力等四大性能。堀越二郎为此可谓做到极致，不愧为飞机雕刻家的外号。原本一个机翼需要打10个柳钉，现在改为8个。原来蒙皮是1厘米厚，现在改成0.8厘米厚，甚至在梁翼结构钻了很多圆孔，以减少重量。
遗憾的是，这个所谓的雕刻家玩命的做到了极致，仍然离军方的标准有一大截距离。堀越二郎急的整夜睡不着觉，完全泡在办公室里，脸都绿了。
就在堀越二郎走投无路的时候，日本的航空材料研发部门救了他。
在1938年末，日本住友金属有限公司（Sumitomo Metal Industries Limited）发明了新一代的高强度铝合金。本来九六式舰载战斗机已经采用了部分铝合金，但之后发明的铝合金更厉害。这种ESD铝合金的强度很高，也就是今天说的7075铝合金（日本人称50岚金属），时至今日，也大规模使用在航空零部件上。这种7075铝合金强度高，重量极轻，就这方面特点来说，它是当时任何一个航空设计师梦想的好材料，它唯一的缺点就是不耐用。因为这种飞机只要飞一段时间，金属老化以后就很危险，说不定哪天就空中解体了，但日本人并不管这这个。后来很多日本的飞行员死于高速机动后突然出现的飞机解体，不过在当时已经顾不了那么多了。
7075铝合金是零式战斗机最大的亮点，它让这种马力仅有900多的发动机可以给这么大的飞机提供足够的动力。这在之前，完全属于百日做梦。
二战中期，有一份7075铝合金的配方被送往德国，但德国人最终没有制造这个，毕竟德国太缺乏有色金属了。
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（图为德制20毫米MG-FF机关炮）
从大正12年（1923年）开始，陆军技术本部便利用一门德制 20 毫米 Becker 机关炮开始机载旋回机炮的研究，昭和8年（1933年）陆军购买了 2 门厄利孔FFL 20 毫米机炮，并命令陆军下属“日本特殊钢株式会社”组织仿制，据说当海军找厄利孔买炮的时候，由河村正弥博士带领的仿制团队已经将仿制型搞的差不多了。
可惜日本海军和日本陆军是天生的冤家，所以海军航空本部宁愿舍近求远，跑去和瑞士人谈。
在确定国产厂商的同时，海军航空本部也确定了仿制型号，厄利孔20 毫米 FF 机炮根据采用的弹药不同，有 FF/FFL/FFS 三个版本，FF 型采用了短小的 20x72RB 弹药，最为轻便，FFL 采用 20x101RB 弹，而大型 FFS 采用了 20x110RB 弹。日本陆军的九四式 20 毫米机关炮仿制自 FFL 型，海军航空本部却在考虑到战机轻量化问题之后选择了轻便的 FF 型作为仿制母型。
生意。不但是陆海军之间有摩擦，日本海军内部也是派阀重重，按理说海军的所有武器（兵装）的采购生产研发全都要归舰政本部管，但是山本的航空本部却要搞独走，舰政本部的大佬自然十分不爽。 http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=dd415bb6153853438ccf8729a312b01f/1b5684fd5266d016e14f36f2922bd40734fa3527.jpg
【日制九九式一号二〇粍机铳】
在日本海军购入厄利孔FF型机炮的同时，德国空军也引进了厄利孔 FF 机炮，并以其为蓝本研制了采用 20x80RB 弹药的 MG-FF 机关炮。说起啦，厄利孔 FF 是德制 20 毫米 Becker 机关炮的改进版，德国人这次又买回去，差不多算是出口转内销了。1936 年（昭和 11 年）6 月，富冈制作所与厄利孔签订了授权生产的合同，据说还从厄利孔挖来了多名技师，正式开始准备生产厄利孔 FF 20 毫米航空机炮。
经过一年准备，1937 年夏天，已经改名为“大日本兵器株式会社”的富冈兵器制作所拿出了第一批 20 毫米机炮。不过严格来说，此时的“恵式二〇粍机铳一型”只能算是进口散件组装的产品，直到昭和 13 年即 1938 年厄利孔派出 6 名技师到日本来指导，富冈制作所才在 7 月份能够进行全面产化生产。
日本海军在收到富冈所全国产机炮后马上组织了验收，航空本部对验收结果相当满意，舰政本部方面虽然不情不愿，也值得在 1939 年授予国产 20 毫米机炮“恵式二〇粍机铳一型”的编号，并在 1941 年即昭和 16 年又授予其九九式一号二〇粍机铳的制式型号。
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【三菱名古屋工厂即将总装完成的第一架十二试舰战，注意其使用了旧式的双叶螺旋桨】
终于，折腾了几个月，三菱搞定了十二试舰战所需的的材料、发动机、机载武器。1939年3月16日，三菱名古屋工厂完成了第一架十二试舰战。新机分解后被运送到位于各务原的陆军训练机场组装进行飞行测试。1939年4月1日，原型机由试飞员志摩胜三驾驶首飞成功，试飞结果非常成功，仅仅在机轮刹车，滑油系统方面发现小问题；另外飞行时有轻微振动，在更换了三叶恒速螺旋桨后振动消失。1939 年9月14日，日本海军认可了原型机，正式编号A6M1，同时第二架原型机也完成了，10月通过了公司内部试飞。
十二试舰战作为零式的原型机使用三菱瑞星13型双重14缸空冷星形活塞发动机，驱动一具两叶变距螺旋桨，瑞星13型最大起飞功率780马力，3600米高度时最大功率875马力，这种发动机后来在日本陆军/海军统一编号体系中的型号是 Ha.31/13。三菱瑞星13型被选中的原因是由于其重量轻、直径小（尽管崛越二郎更加青睐功率更大的三菱金星46型发动机）。原型机机鼻上层结构中安装了两挺7.7毫米九七式机枪，机翼内安装了两门20毫米九九式机炮。
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【最终定稿的十二试舰战侧面线图】
新飞机的特点很多，从外形上来说，他的区别很明显。新式飞机的体积大，发动机动力也更大。
新飞机长9米，宽12米，空重1.6吨，发动机为三菱自产的三菱瑞星13型风冷发动机（875匹马力）。由于前两架原型机三菱坚持使用自产引擎的结果是性能未达指标，最大时速仅490公里/小时，因此从三号原型机起海军审查部强行责令更换成中岛荣12型发动机（950匹马力，更换原因见40楼）。而在当时日本技术条件下，950马力的发动机，体积也不算很大，勉强符合需要。
如果需要更强马力的发动机，以日本当时的技术，发动机的体积和重量就大得多了。带来的的就是，飞机不可避免的也要设计的更大。这样一来，机动性就会大大降低，也更重，更耗油，无法符合军方的需要，所以，根本没法这么做。
堀越二郎事后回忆说：以当时日本的水平，制造的发动机动力要比欧美先进国家低平均 20~30%，所以为了获得更灵活的性能，不得不牺牲一些东西。最终是牺牲了防弹性能，但零战实际上还是勉强通过军方苛刻指标的，因为对引擎只有 1000 马力的飞机来说这些要求几乎是极限，当时它的空战能力很好。但是装备 2000 马力引擎的美国格鲁曼F6F“地狱猫”战斗机出现以后，我们的苦头就开始了，如何应付它？如果我们也有这种技术，在当时能够装备这种2000马力的引擎，也就不会如此忽视飞机的防御能力。这也是生产力和国力太差的体现，并不能完全归咎于飞机本身。 http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=12d37ec06559252da3171d0c049a032c/ea71f1cec3fdfc03596f7f62d13f8794a5c22666.jpg
为了保证速度，航程和机动性，堀越二郎使用了很多新的技术在十二试舰战上，比如电热飞行服，大口径机关炮，恒速螺旋桨，超硬铝承力构造，大视界座舱和可抛弃的大型副油箱等设备。
可收放起落架：老式的固定起落架会造成很大的风阻，可收放起落架可以将飞机的最高速度提高百分之十左右。
全封闭座舱：可以让战斗机在5000米以上高空作战。要知道，当时重型轰炸机已经可以飞到10000米高空，战斗机如果还采用开放式驾驶舱，根本没有办法拦截。在二战开始以后，高空轰炸越来越频繁。远的不说，国军的苏联援华轰炸机大队两次轰炸武汉机场（使用图波列夫SB-2，读斯勃-2），就是在8300米高空投弹轰炸。如果使用老式的九六式舰载战斗机，因为它是敞开座舱，虽然视野很好，利于空战，但无法飞的太高，很难有效高空拦截。全封闭座舱可以让新式战斗机拦截任何一种高空目标。
外挂副油箱：可以大大提高飞机的航程，却又不影响机动性。在空战之前，将油箱扔掉即可。但十二试舰战的油箱就多次出现扔不掉的情况（实际是挂架出现的问题，之后很长时间才得到解决）。航程上，如果挂载副油箱，可以高达3350公里（就算不挂副油箱也可以达到2200公里）。这在当时几乎是不可思议的，要知道著名的英国喷火战斗机和德国德国Bf-109战斗机的航程，也仅有区区700多公里。
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【更换三叶恒速螺旋桨后的十二试舰战】
飞机的俯冲速度也高达630公里/小时，但这确实一个短板。由于机体、机翼较为脆弱，俯冲时候有一定危险，如果过速可能导致飞机失控或者解体。
其实，堀越二郎也没有完全说真话，他其实还暗中将军方的防御标准改了，自然不是改的高，而是改的更低。海军给新式飞机的强度系数是1.8，由于堀越二郎实在无法达到军方关于速度，机动性，航程等要求，只好偷偷的将强度系数改成了1.6。后来在军方的测试中，只有尾翼能够承受2.4倍的压力，机翼只能承受1.6倍压力，超过压力机翼就会脱落，而机身在承受1倍压力时就出现扭曲变形。只是木已成舟，军方也就装做看不见堀越二郎的私下修改，默认了这一事实。
1940年3月11日，十二试舰战的第二架原型机在试飞时意外解体，飞机坠毁，飞行员被活活摔死。当时并未查清这次事故的真正原因，设计小组归咎于翼梁和副翼平衡片设计上缺陷（实际是机翼的设计缺陷）。因此从第22架生产中的A6M2开始，机翼结构中引入了起加强作用的后翼梁。为了适应日本海军航母升降甲板的尺寸；从第65架A6M2起，采用折叠翼尖，折叠部分大约51厘米长，由地勤手动向上折叠。采用这些改进措施的飞机被定型为零式二一型；从第128 架A6M2开始，副翼调整片配平机构连接到起落架收放装置上，由于有了机械助力，高速飞行操纵副翼杆力大大减小，改善了高速时的操纵品质；从第192架A6M2开始，安装改进的副翼调整片配平机构以修正副翼摆动的问题，零式就这样边改进边生产。
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【一架隶属训练航空队的十二试舰战（A6M1）准备起飞，全机涂成浅灰色】
日军对十二试舰战极为重视，在第一次试验的时候，为了怕损坏试验飞机，居然没有用汽车搬运，而采用牛车。十二试舰战被拆卸成数块，用牛车送到试验机场。
试验期间，这种新式战斗机表现出极为优秀的性能，却也表现出机体较为脆弱等问题，除了1940年3月11日那一次解体事故，还发生了三四起事故，主要是空中解体或者部件断裂。
这主要是机身相对比较单薄，一些设计不成熟导致，经过一定的修改，问题大体解决。正常来说，零式战斗机在使用寿命的前期和中期，不太容易出现机械故障，也不容易解体。至于防御能力弱则根本没有办法，如果想解决，只能重新设计。
1940年十二试舰战正式定型，并且开始量产。当时是日本神武纪年2600年，于是飞机也就被取名为零零式飞机，后来取名为“零式舰上戦闘机一一型”，简称零式一一型（同样以类似方式取名的，还有日本百式司令部侦察机。但零式战斗机的水上型号---二式水战在1942年7月加入服役之后，日本海军便废除了这种冠名模式（例如1942年开始研制的零式战斗机后继机A7M，便取名为“烈风”），公司代号A6M2A。虽然定名叫舰载战斗机，但并没装上航空母舰降落所需的尾勾，仅能作为陆基战斗机使用，实际定义上是偏向陆基普通战斗机的。 1939年9月，欧洲战争爆发。日本大本营认为英、法等国无暇东顾，这正是迅速解决“中国事变”的有利时机。1940年5月13日，由日本驻华第三飞行集团长陆军少将木下敏和联合空袭部队指挥官山口多闻少将精心炮制了一份《陆海军关于101号作战协定》，其要点是：
（一）作战方针：陆海军航空部队紧密协同进攻内地。为此，首先压制敌之军事、政治中心的航空势力，然后摧毁其主要设施。
（二）作战时间：预定自5月中旬起约3个月时间。实施对重庆方面攻击的第一预定为5月17日。作战时间分：第一期主要是对重庆方面作战；第二期主要是对成都方面作战。
（三）参加兵力：（1）陆军，第三飞行集团司令部；飞行第六十战斗队（重轰：常用36架、备用18架），独立飞行第十六中队（司侦：常用6架，备用2架），飞行第四十四战斗队第一中队（司侦：常用5架，备用2架），独立飞行第十中队（战斗机常用9架 ，备用3架）。（2）海军，第一联合航空队（联合空袭部队）司令部：鹿屋航空队（中攻：常用18架，备用6架），高雄航空队（中攻：常用18架，备用6架）。第二联合航空队司令部；第十三部队（中攻：常用27架，备用15架、陆侦4架），第十五航空队（中攻：常用27架，备用15架，陆侦2架），第十二航空队（舰战：常用27架，备用9架，借用6架，舰轰：常用9架，备用3架。舰攻：常用9架，备用3架），第十四航空队华中派遣队（舰战：常用9架，备用3架）。
（四）攻击目标：重庆、成都及其附近之敌航空势力。重庆及成都市区周围潜在之敌军事及政治设施。在轰炸处于重庆及成都市区的敌军事及政治重要设施时，不要危及第三国权益。根据情况可以攻击重庆成都以外的敌之航空势力或军事设施……
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"101号作战"，是世界战争史上第一个规模最大、持续时间最长的战略轰炸计划。日本政府及日本军方对其非常重视，认为它是迅速解决"中国事变"的最佳途径。
进入夏季后，日机轰炸愈烈，每次出动飞机少则近百架，多则150架以上。1940年6-8月，是日本“101号作战”轰炸的最高峰，而其中又以8月19、20两天最为猛烈。19日，日机猛增到143架，集中轰炸了市中区；20日，日机141架再次猛袭市中心，并首次投入最新式的舰载战斗机，完全控制了重庆上空的制空权；7月22日，日机120余架袭渝，因天气阴雨故改袭合川、綦江两地。日机投弹570余枚，炸死640人，重伤315人，合川县城70%被毁。
据重庆防空司令部统计，这两天日机共投弹800余枚，炸死市民342人，炸伤360人，上万人无家可归。全市30余处中弹起火，熊熊大火烧遍全城，滚滚浓烟遮天蔽日。
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【部署于重庆的国军探照灯部队】
此时日本军部对于1940年上半年的101号大轰炸并不太满意。
1940年上半年的轰炸，日军主要是在夜间，虽然依靠使用炸弹和燃烧弹造成重庆相当的损失，却离炸平重庆的目标还远得很。当时乐观估计，重庆毁于战火的面积也不到全城的十分之一。因为当时夜间轰炸机群没有先进的导航装置，所以轰炸经常偏出目标很远，甚至偏出几公里，导致轰炸效果有限。
日军其实更倾向于白天的精确轰炸，这样命中率更高，威胁更大，毁灭性是夜间轰炸的数倍。遗憾的是，虽然国军仅仅剩下65架飞机可以作战，却仍然对日军轰炸机群构成相当威胁。
参加101号作战的日军飞机有4500多架次，被击落和击伤430多架次。这个击伤，并不是指轻微的受伤，而是指比较严重的受伤。换句话说，就算国军空军实力如此之弱，日军又是在晚间作战的情况下，也有百分之十的飞机被击落击伤，这个损失并不算小。
如果换成白天作战，没有战斗机护航的日军轰炸机群，一定会伤亡惨重。所以101号作战，也只能选在夜间轰炸。同时，日军在1940年5月发动枣宜会战的重要目的，就是夺取宜昌这个前进机场。这样一来，从武汉到重庆的距离，缩短400公里，只剩450多公里。虽然宜昌的机场不大，开始并不能容纳多少飞机，更无法容纳什么重型轰炸机。至少在重庆上空被击伤的轰炸机，可以选择迫降到宜昌机场，不至于半途就坠毁。 http://imgsrc.baidu.com/forum/w%3D580/sign=2c088d05f51f3a295ac8d5c6a924bce3/f83978ed2e738bd413409eeaa48b87d6267ff911.jpg
所以，日军之所以花费巨大代价占领宜昌，从根本上说，就是为了大轰炸。
由此可见日军对轰炸重庆的重视程度！毕竟整个枣宜会战，日军伤亡也高达数万人之多。可惜的是，占领了宜昌，并不能解决轰炸机没有护航的问题。
表面上，当时陆军的主力战斗机中岛97式战斗机航程为800公里，海军战斗机96式舰载战斗机航程为1200公里，前者航程太短，就算从宜昌起飞，也是飞不到重庆，不谈。后者如果从宜昌起飞，显然是可以到达重庆。
只是，日军占领宜昌，却并没有打通宜昌到武汉的水运，这条运输线还是被国军切断。唯一的公路汉宜公路则条件恶劣，无法大量运输，更不断受到国军正规军和游击队的袭击。
所以，日军轰炸所需要的油料、弹药、零件等航空物资，都无法大量运送到宜昌。那么宜昌只能作为受伤轰炸机的迫降地点，不能作为战斗机和轰炸机的前进机场使用。到了1940年末期，日军已经非常需要航程能够达到2000公里的远程战斗机了。
这个的解决办法就是零式战斗机。
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这个时候，三菱对使用竞争对手的发动机有些不情愿，但也毫无办法。换了新发动机的A6M1型号改为A6M2。1940年7月15日，首架A6M2在日本本州机场首飞成功，试飞员志摩胜三。由于发动机功率的加大A6M2的性能全面超过了日本海军严苛的要求，整个试制计划提前一个月完成。加上3号原型机到8号原型机等6架，此型零式战斗机共生产64架。
侵华日军很快盯上了新研制的战斗机。日本海军航空队获悉本土十二试舰战研制成功的消息，立即申请装备新战机。在海军的山口多闻和大西泷治郎的强烈要求下，1940年7月21日，十二式试舰战15架预生产型的A6M2A在横山保上尉及进藤三郎上尉率领下，编成两个中队，从日本九州岛经上海、南京、安庆达到汉口，加入驻汉口的第12海军联合航空队，最终有40架十二试舰战进驻当地。7月31日，日本海军正式装备十二试舰战，在汉口当地调整后，十二试舰战正式命名为“零式舰上戦闘机一一型”，简称零式一一型。
1940年8月18日，中国空军SB-2轰炸机9架前往轰炸宜昌时，“受到了不明日机攻击”，当场被击落4架，但是也没有引起中国空军丝毫警觉。
1940年8月19日，12架零式战斗机一一型为30架轰炸重庆的九六式陆攻护航，中国空军避而不战。次日，零式战斗机一一型同样为50架轰炸重庆的九六陆攻护航，中国空军为保存实力也未接战，令身负零式战斗机实战验证职责的日本军方大失所望。9月12日，12架零式战斗机又飞至重庆上空搜索，仍未遭遇中国战机，接战不成的日军飞行员愤怒地用机枪向中国机场扫射。
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【汉口上空的A6M2零式一一型，隶属日本第12海军联合航空队】
另一方面，这些日本的新飞机赶到武汉，第1联合航空队司令山口多闻少将和大西潼次郎少将亲自迎接他们。按照这两个将军的意思，恨不得第二天就让零式战斗机去给轰炸机护航，但飞行员们谨慎的表示不能胜任。
毕竟零式战斗机在当时是一种刚刚投入战场的飞机，之前只在试验场飞过，没有任何实战经验。日本飞行员们表示，他们最少需要3个月的时间来适应中国湖北省战场。山口多闻少将和大西泷治郎少将恼怒的表示：一群马鹿，最多给你们半个月的时间。
零式战斗机飞行员无奈，在整个7月，也就是武汉地区气温最高的季节拼命训练。日本的纬度比中国的华南地区要高的，加上海洋的影响，日本国内从没有武汉这种高温天气。这批飞行员和地勤人员从日本国内来到中国，对于武汉地区的高温酷暑极不适应。
当时12分队长横山保回忆到：虽然当天气热到了连麻雀也躲到屋檐下不出来的时候，我们依旧在机场上进行训练，讲解，或者冒着炎热的阳光飞行。技术员们也不肯躲到楼里去，而是在车上或者其他飞机低下看我们模拟格斗。大家士气很高，丝毫没有被酷暑吓倒。但是，两位司令官依旧对我们的进度不满，我屡屡被传唤去，受到“太慢了”之类的训斥，虽然我比其他人还要累，但是我知道司令官是为了早日让我们出战，让更多更准的炸弹投到中国人头上，好早日打垮他们，结束战争。
于是，零式战斗机在武汉地区前后试验了半个多月，模拟了多次实战飞行，随后很快用于实战。 http://imgsrc.baidu.com/forum/pic/item/b0c8e488d43f8794f6cb5bf5d71b0ef41ad53a45.jpg
【1941年5月，横行中国战场的A6M2零式一一型双机编队】
在这段时间内，国军对零式战斗机基本一无所知。
一来，这种战斗机在日本国内也是高度机密，况且刚刚完成试验才短短1个月，不要说外国，就连日本海军高层也有很多人不知道有这种飞机存在。
二来，虽然在这一期间，宜昌附近的国军防空观察哨，多次发现一种小型飞机来回飞行，航程明显远过日本的96式舰载战斗机。不过，所以的防空观察哨在中国有几万人之多，其实也就是当地的民团士兵带着一个老式望远镜而已。这些民团士兵都是农民出身，基本都不识字，根本没有什么航空知识。
当时普通的轻型轰炸机一般是下腹部或者机翼吊着炸弹，而零式战斗机下面则吊着外挂副油箱。因为外挂副油箱是新技术，就算国军飞行员也不见得知道，所以国军地面观察哨一律把副油箱当做炸弹，所以汇报为：发现日军轻型轰炸机多架！
当时国军空军高层也认为，日军将新式单座轰炸机投入战场！而当时连日军大型轰炸机都对付不了，哪还有什么心情关注这种小型轰炸机，所以没有人重视。
于是，在9月13日，国军一方在毫无知觉的情况下，遭遇了日军的12架零式战斗机，一场悲剧的空战就这样爆发了。
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在101号计划后期，由于中国空军仅剩40多架战斗机，几乎无力升空应战。即使起飞，也往往也数架作为小编队。所以整个8月，中日两军空战不多，对此国军飞行员都很不满。
他们表示：我们现在是没有什么力量，但也不能允许日军如此在我们的领空横行。这些勇敢的飞行员纷纷请缨，要求和日军决一死战，宁可全部牺牲，也算为四川人民作出一点贡献。
国军空军高层经过仔细研究，也得出结论：如果这样打下去，虽然貌似可以避免一定的损失，就长久来说空军还是会完蛋，等于重蹈北洋水师的覆辙。北洋水师在黄海一战后，其实还有一定的力量，却退守威海卫做鸵鸟，最后被日军整个全部吃掉，被迫全体投降，更没有对日军造成一点威胁。与其窝窝囊囊的死，还不如彻底拼了。
所以，在9月，国军空军高层制定了倾巢而出，对日军轰炸机群给予沉重打击，迫使日本人停止轰炸的计划。国军高层将原来在重庆的第4大队，改为驻扎成都，同在程度的第3和第5大队合并。这样国军几乎所有残余的战斗机都编在这里，准备和日军决战。
9月13日，日军出动56架轰炸机飞赴重庆上空，随行的为13架零式战斗机。国军也出动40多架战斗机，给予拦截。中午12点左右，起飞的国军苏制战斗机，在璧山上空看到不远的地方有数架日军轰炸机正在投弹。国军战斗机立即加大油门，追了上去。
国军出动了第3和第4大队的大部分战斗机，包括9架I-16战斗机，25架I-152战斗机，一共为41架。就在国军战斗机飞行员准备对日本轰炸机猛烈打击的时候，突然遭遇了意想不到的袭击。一种不明型号的日军战斗机，突然从高空俯冲下来， 用2门20毫米机关炮和2挺7.7毫米机枪的强大火力组合，对国军的苏制战斗机进行了猛烈的攻击。
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中国空军状况（来自国民党方面的档案）
我I-16式机九架、I-15式机廿五架，先后于十时四十五分及十一时零三分由遂宁起飞，十一时四十二分达到渝市。遥见敌机大编队一群，上有模糊之白点若干（按即系敌驱逐机）。该批敌机投弹后即东逸，因我距离过远，未予追击，即于市空环绕两圈，此时敌轰炸机投弹后已远遁。
遭遇敌驱逐机及战斗经过六、十一时五十七分，敌轰炸机逸去后，而奉节又发现敌机九架西进，乃命我机飞回遂宁。十二时一分，我机群于白市驿西方十余公里处对正遂宁航向飞行。l-15群之高度约为四千五百至五千五百公尺，l-16群在其上，高度约六千公尺。此时突右敌机约30余架，大小两种型式，大者收轮有座罩及无线电杆机枪约六挺，内一挺似为二公分五以上口径之小炮。小者为九七式，数较大者少，均由左侧向我机群袭击。l-16群首先接触，l-15群亦随即应战。敌机以其优越之性能，升高及脱离均能操纵自如，纵虽坠入我机射程之内，不一秒钟，亦即兔脱远去。鏖战约二十分钟，我机受伤颇多。战斗中我二机跳伞，数架被击坠落，五架迫降白市驿。总领队郑大队长虽手足均受弹伤，但仍奋勇迎敌，援救友机多架，战斗终结，掩护各机费犯遂宁。渝市始于十三时五十分解除警报。
战斗结果综此战役，我机伤损十一架，毁十三架，人员伤九员，阵亡十员。至于敌机，则有数架冒白烟，历久未消，当系受伤（但尚未获得地面发现敌残机报告）。又有敌机之机翼断片由空坠下者（亦尚未获得地面报告，恐系敌下油箱坠落之误）。又当日空战时白市驿附近监视哨报，来见敌机坠落两架（嗣该哨复报，前报坠落系敌机俯冲低飞之误）。