Bereik en wendbaarheid, gekocht door al het andere weg te laten. Zo kwamen vliegdekschepen verder dan iemand voor mogelijk hield.
1941·A6M2 Model 21·533 km/h·3,100 km·Sakae 12-stermotor, 950 pk·1,680 kg·~10,900
1· HET VERHAAL
Een jager zonder overbodig gewicht
Toen de Zero boven Pearl Harbor verscheen en daarna boven elk geallieerd vliegveld van Malakka tot Darwin, had niemand een jager die hem in een bocht kon volgen, en niemand geloofde dat een jager de afstanden kon vliegen die hij vloog. Hij kon bommenwerpers 1.000 km naar Guadalcanal escorteren en 1.000 km terug, op een motor van maar 950 pk. De truc was gewicht: geen pantser en geen zelfdichtende brandstoftanks op de A6M2 (latere Zero’s kregen van beide iets), een ligger van een nieuwe aluminiumlegering, en een leeggewicht onder 1.700 kg. Hij was voortreffelijk gebouwd en bewust onbeschermd, en zodra geallieerde piloten leerden te duiken, te schieten en weg te gaan in plaats van te draaien, werd dat gebrek aan bescherming zijn dood.
533 km/hTopsnelheid (A6M2)3,100 kmMax. bereik met tank
2· WAAROM HET ERTOE DEED
Licht maken door weg te laten
Het team van Jiro Horikoshi kreeg de vraag om snelheid, bereik, wendbaarheid en twee kanonnen op 950 pk, en besloot dat het alleen kon als elke overbodige gram verdween. De ligger gebruikte Sumitomo’s Extra Super Duralumin, een aluminium-zinklegering die de rest van de wereld later 7075 zou noemen. Niets beschermde de piloot of de brandstof. Het resultaat had beladen een vleugelbelasting van 107 kg/m², ruwweg een derde minder dan een beladen Bf 109 E en ver onder de latere G, en daarom draaide hij binnen alles.
Met een afwerptank van 330 liter en een arme, trage kruistechniek waarin zijn piloten werden gedrild, kon een Zero ongeveer 3.100 km vliegen: een maximum in stille lucht met de afwerptank, geen gevechtsradius. Geallieerde bevelhebbers concludeerden in 1942 dat er meerdere keren zoveel Zero’s moesten zijn als er werkelijk bestonden, omdat ze steeds opdoken waar geen jager kon zijn.
4· WAAROM HET ERTOE DEED
Eerst verslagen door tactiek, toen door aantallen
Boven ongeveer 400 km/h werden de rolroeren van de Zero zwaar en nam zijn rolsnelheid af. Amerikaanse piloten leerden daarom geen draaigevecht met hem aan te gaan: erop duiken, vuren en doorvliegen. Of ze vlogen in paren de Thach-weave, zodat elke Zero die één toestel volgde recht voor de wapens van het andere kwam. Vanaf 1943 had de F6F Hellcat twee keer zoveel vermogen en wél pantser, terwijl de Zero zijn ervaren piloten was kwijtgeraakt.
5· DE MOTOR
De Sakae: 950 pk, luchtgekoeld en licht
Een stermotor heeft geen radiateur, geen koelvloeistof en geen watermantels, en het opgegeven drooggewicht van de Sakae was ongeveer 530 kg voor zijn 950 pk. Het was nooit een krachtige motor, de Merlin van hetzelfde jaar leverde 1.030 pk en de Sakae werd in 1943 door alles ingehaald, maar hij was betrouwbaar en hij was genoeg, omdat het vliftuig eromheen zo weinig woog. De latere Sakae 21 voegde een tweede compressorstand en 180 pk toe, ten koste van bereik.
Nakajima Sakae 12 · 14-cilinder stermotor met twee rijen · 27,9 L · compressor met één snelheid · 950 pk op 4.200 m; Sakae 21 met twee snelheden, 1.130 pk
De twee 20 mm-kanonnen in de vleugels sloegen hard toe, ongeveer 2,3 kg per seconde samen met de mitrailleurs, maar hun trommels bevatten elk zestig granaten, zeven en een halve seconde vuren, en hun granaten verlieten de loop met ongeveer 600 m/s, trager dan de 7,7 mm-kogels, zodat ze sneller vielen en op afstand moeilijker te richten waren. Daarna had de Zero nog twee mitrailleurs van geweerkaliber boven de motor. Ervaren piloten spaarden de kanonnen voor een zekere treffer; onervaren piloten schoten ze leeg in de eerste aanval.
7· PROBEER HET
De bereikvergelijking, en wat pantser gekost zou hebben
Het tabblad Bereik rekent de Zero door met de bereikvergelijking van Breguet: 518 liter aan boord, 330 liter in de afwerptank en een zuinige kruisvlucht. Voeg vervolgens de 100 kg pantser en de zelfdichtende tanks toe die hij niet had, en kijk hoeveel van de vlucht naar Guadalcanal verdwijnt.
Uitlezing
Bereik bij windstilte3.100 km
Actieradius met een gevecht1.440 km
Guadalcanalbinnen bereik
Breguet met de brandstof, de L/D en het kruisverbruik van de A6M2. Het gevecht wordt als een vast stuk bereik afgetrokken. Een rekensom voor de planning, geen echte vlucht.
8· HET LAB
Vermogen, wapens en bereik: dezelfde drie modellen voor alle tien
Vermogen tegen de hoogte uit het type compressor, schotgewicht tegenover de andere negen, en Breguet-bereik met de afwegingen voor pantser en afwerptank. Vereenvoudigde modellen, elk geschaald op de gepubliceerde cijfers van dit vliegtuig, zodat de vormen eerlijk zijn en de derde decimaal niet.
Bereik in stille lucht 3.100 km met 0 kg extra gewicht, 611 kg brandstof aan boord.
Uitlezing
Bereik bij windstilte3.100 km
De helft van het bereik in stille lucht1.550 km
Brandstof aan boord611 kg
Brandstofaandeel20 %
Mitsubishi A6M Zero: Breguet met L/D 13,5 op kruissnelheid, zo geschaald dat de gepubliceerde 3.100 km eruit komt met de afwerptank, zoals het tabblad snelheid op de gepubliceerde snelheid is geschaald. Stille lucht, geen reserve, geen klim, geen gevecht: de helft ervan is geen gevechtsradius.
Mitsubishi A6M Zero, 5 van 10
Verdieping · Bereik door gewicht weg te laten· geopend vanuit Mitsubishi A6M Zero
Tijdlijnen · WO2-vliegtuigen · ga dieper · Mitsubishi A6M Zero
Bereik door gewicht weg te laten1941
Elke weggelaten gram leverde meer bereik op. De Zero werd ontworpen rond de principes van de bereikvergelijking van Breguet.
518 L·330 L·3,100 km·1,680 kg
01Het idee
Brandstofaandeel tegen bereik: waarom elk gewicht dat uit het vliegtuig verdween, rechtstreeks in de tanks ging
Hoe ver een vliegtuig kan vliegen, hangt af van drie factoren die met elkaar worden vermenigvuldigd: hoe efficiënt de motor brandstof in stuwkracht omzet, hoeveel lift het vliegtuig per eenheid weerstand levert en de logaritme van de verhouding tussen het start- en landingsgewicht. Die laatste factor is de brandstoffractie en verklaart waarom de Zero zo ver vloog. Omdat er bijna niets in het toestel zat dat niet hielp vliegen of vechten, kon een ongewoon groot deel van zijn gewicht uit benzine bestaan.
02Waarom het ertoe doet
De vergelijking
Bereik = (η/c) × (L/D) × ln(W₀/W₁). De eerste term is de propeller en de motor, de tweede is de aerodynamica, de derde is de verhouding tussen start- en landingsgewicht. De Zero had een goede L/D door zijn gladde vorm en zijn lage vleugelbelasting, een zuinige manier van kruisen die de motorterm verbeterde, en een leeggewicht van 1.680 kg dat de verhouding groot maakte.
03Waarom het ertoe doet
Wat 100 kg pantser kost
Pantser is gewicht dat nooit opbrandt. Het zit dus zowel in het startgewicht als in het landingsgewicht, en het maakt de logaritme kleiner. Zelfdichtende tanks zijn nog erger: de rubberen voering neemt ruimte in, dus ze houden minder brandstof én wegen meer. Reken het na en je ziet dat een Zero met westerse bescherming vanaf Rabaul nooit naar Guadalcanal en terug had gekund.
04Waarom het ertoe doet
De piloten betaalden de rekening
Een jaar lang werkte het ontwerp zoals bedoeld. Daarna vermeden geallieerde piloten draaigevechten met de Zero. De onbeschermde brandstof vatte gemakkelijk vlam bij een treffer en de uitstekend getrainde vooroorlogse marinepiloten gingen sneller verloren dan Japan ze kon vervangen. Latere versies kregen alsnog pantser en zelfdichtende tanks, waardoor hun bereik afnam.
05Probeer het
Breguet, interactief
Geef de Zero pantser en zelfdichtende tanks en kijk hoe het bereik naar Guadalcanal verdampt.
Uitlezing
Bereik bij windstilte3.100 km
Actieradius met een gevecht1.440 km
Guadalcanalbinnen bereik
Breguet met de brandstof, de L/D en het kruisverbruik van de A6M2. Het gevecht wordt als een vast stuk bereik afgetrokken. Een rekensom voor de planning, geen echte vlucht.