Ho-301:

Letecký kanon bez nábojnic

/perex/

II. světová válka přinesla mj. obrovský pokrok v oboru letecké výzbroje. Mezi technicky vysoce zajímavé zbraně, jejichž princip se dále nerozšířil, patřil japonský kanon, o němž se s trochou nadsázky dalo říci, že střílel malé rakety.

/perex/

Na počátku II. světové války tvořily standardní výzbroj většiny bojových letadel jen kulomety „puškové“ ráže, tedy mezi 7 a 8 mm. Postupně ale přibývalo i kulometů velké ráže (12,7 nebo 13 mm) a stále více se objevovaly i rychlopalné kanony, jejichž kalibry se někdy vyšplhaly na téměř „dělostřeleckou“ úroveň. Objevily se i nové technologie a funkční principy, mezi nimi i pokusy o zbraně pro střelivo bez nábojnic. Japonské letectvo právě takovým kanonem ráže 40 mm vyzbrojilo část stíhaček Nakajima Ki-44 Shoki, avšak tato bezesporu progresivní zbraň se pro tento účel neukázala jako zrovna nejvhodnější volba.

Nová přepadová stíhačka

Japonská konstrukční filozofie stíhacích letounů kladla největší důraz na obratnost a dolet, jak dokazuje legendární palubní letoun Mitsubishi A6M, známý jako Zero. Obdobně tomu bylo u většiny strojů pro „suchozemské“ armádní letectvo, našlo se ovšem i několik výjimek, u nichž se akcentovaly jiné vlastnosti, především rychlost a stoupavost, tedy parametry nejpotřebnější pro přepadové stíhačky protivzdušné obrany. Přesně to bylo hlavním zadáním při vývoji stroje Nakajima Ki-44 Shoki (česky „Démon“), známého rovněž jako „Armádní jednomístný stíhací letoun Type 2“ (a ve spojeneckém kódu označovaného Tojo). Jeho konstrukce vznikla vlastně jako derivát vydařené stíhačky Ki-43 Hayabusa (ve spojeneckém kódu Oscar), jež ovšem byla řešena jako univerzální a vysoce obratný stroj, zatímco od Ki-44 se vyžadovaly výlučně úkoly přepadového stíhače. Proto dostal výkonnější motor, jenž si logicky vynutil podstatné zvětšení průřezu trupu a způsobil problémy kvůli špatnému výhledu z kabiny na zemi. Optimální nebyl tento stroj ani po stránce ovladatelnosti, vynikal však výtečnou rychlostí a stoupavostí a získal silnější arzenál. Prototyp vzlétl v srpnu 1940 a do služby byly sériové letouny zařazeny v roce 1942. Postupně vznikaly nové varianty s výkonnějšími motory a silnější výzbrojí, jež původně čítala dva kulomety ráže 7,7 mm v trupu a dva ráže 12,7 mm v křídle, brzy však bylo jasné, že pro sestřelování amerických čtyřmotorových bombardérů, které se nad Japonskými ostrovy ve stále větších počtech objevovaly, to stačit nebude. Varianta Ki-44-II byla poháněna agregátem o výkonu přes 1500 koní, létala rychlosti přes 600 km/h a do výšky 5000 m dovedla vystoupat za méně než 4,5 minuty. Konfrontace s obrovskými bombardéry B-29 vedla k vytvoření verze Ki-44-IIb (neboli také Ki-44-II Otsu), jež se začala dodávat v srpnu 1944. Nesla dva kulomety ráže 12,7 mm v trupu, avšak kromě toho měla v křídle konzoly pro neobvyklou zbraň jménem Ho-301, vyvinutou speciálně pro ničení obřích B-29.

Originální koncepce střeliva

Stejný problém řešili v té době také Němci, kteří podrobili celou otázku detailnímu zkoumání, z něhož vyplynulo, že k sestřelování bombardérů jsou nutné kanony větší ráže než 20 mm a že je potřeba maximálně zvýšit kadenci, aby i při krátkém průletu dokázal útočící stíhač způsobit bombardéru co největší škody. Němci prováděli sice i pokusy s kanony hodně velkých kalibrů (např. BK5 ráže 50 mm), největší úsilí však věnovali snaze zvýšit kadenci zbraní ráže 20 či 30 mm. Naopak Japonci se rozhodli vsadit právě na velké ráže, takže do některých svých letounů montovali např. 37mm kanony Ho-203, ale skutečným extrémem byla zbraň Ho-301, jež měla ráži dokonce 40 mm, takže se řadila mezi největší rychlopalné zbraně, jež se kdy na letounech objevily. Hlavní výjimečnost Ho-301 však tkvěla ve faktu, že kanon byl určen pro střelivo bez nábojnic. Náboj svým tvarováním připomínal spíše granát do granátometu a ve své zadní části měl „spalovací komoru“, v níž se nalézal hedvábný sáček s 10 gramy bezdýmného prachu. Ve dně této komůrky bylo vyvrtáno dvanáct otvorů o průměru 3,8 mm. Dno s otvory bylo zakryto tenkým hliníkovým kotoučkem. Po výbuchu zápalky v zadní části projektilu došlo k zažehnutí střelného prachu, takže v komůrce narůstal tlak prachových plynů až do okamžiku, kdy dosáhl mezí pevnosti uzavíracího hliníkového kotoučku. Jakmile byl kotouček tímto tlakem protržen, prachové plyny z komůrky unikaly otvory vzad, takže projektil se pohyboval vpřed. S určitým zjednodušením se tak dá říci, že kanon Ho-301 střílel miniaturní rakety, neboť prachová náplň pracovala prakticky jako primitivní raketový motor na pevné palivo. Projektil byl velmi těžký, vážil přes půl kilogramu, takže v cíli byl díky velké tříštivo-trhavé náplni potenciálně opravdu nesmírně účinný, avšak naneštěstí pro Japonce představovalo zásadní problém to, aby se k cíli vůbec dostal. Kanon Ho-301 totiž postrádal dvě vysoce důležité vlastnosti protiletecké zbraně, a to velkou rychlost palby a adekvátně dlouhý dostřel. Hodně těžký projektil si vynutil použití takového mechanismu kanonu, jenž tyto potřebné parametry zcela zákonitě omezoval, čímž se Japonci dostali do absurdního začarovaného kruhu.

Mechanismus s předzápalem

Z hlediska funkčního mechanismu se kanon Ho-301 dosti podobal kanonům švýcarské značky Oerlikon. K pohonu byla využita energie impulzu výstřelu působící na závěr, jenž byl vyřešen jako neuzamčený dynamický. Zbraň se vyznačovala tzv. předzápalem; to znamenalo, že závěr zasouval do komory (propojené s nepohyblivou hlavní) náboj, u kterého už během tohoto jeho pohybu vpřed došlo k iniciaci zápalky. Část energie výstřelu se proto nejprve „vypotřebovala“ na zastavení závěru, kdežto zbytek zajistil pohyb závěru směrem dozadu a pohon mechanismu zbraně. Díky tomu mohl být závěr lehčí a síly působící na letoun značně poklesly. Nevýhodou tohoto principu, který obecně zajišťoval vysokou kadenci u poměrně lehkých kanonů, ale byla poměrně nízká úsťová rychlost střely. V případě kanonu Ho-301 bylo logicky třeba zvolit toto řešení kvůli snížení účinků střelby těžkých projektilů na konstrukci křídla, ale výsledkem byly dosti malé výkony celé zbraně, jelikož střela měla úsťovou rychlost jenom okolo 245 m/s (což se dá srovnat s výkonnějšími vzduchovkami). Zbraň tak měla velice krátký účinný dostřel, jen okolo 150 m, takže se útočící stíhačka musela značně dlouho pohybovat v zóně obranné palby amerických bombardérů. Ke každé ze dvou montovaných zbraní příslušel zásobník s pouhými deseti kusy střeliva a zbraň střílela s velmi malou kadencí. Ačkoliv tedy byly 40mm projektily samy o sobě velice ničivé, reálná účinnost celé zbraně proti vzdušným cílům byla dost nízká a celý systém se využíval jen omezeně. Později se kanony z křídel mnoha Ki-44-IIb odstranily a byly nahrazeny druhou dvojicí 12,7mm kulometů; další verze Ki-44 se pak vrátily ke klasicky řešeným kanonům menších ráží. Zvažovala se i instalace Ho-301 do dvoumotorových těžkých stíhačů Kawasaki Ki-45 Toryu (spojenecký kód Nick); konkrétně verze Ki-45 KAIe měla nést jeden kus, ale zůstalo zřejmě jen u plánů. Kanon Ho-301 nebyl v zásadě špatnou zbraní a proti pozemním cílům by mohl být vhodným nástrojem, do vzdušného boje se však vůbec nehodil a Japonsko před zkázou z oblohy zachránit nemohl.

Lukáš Visingr

Hlavní zdroje:

Chris Bishop: Velká encyklopedie – Zbraně druhé světové války

John F. Brindley: Nakajima Ki-44 Shoki (Tojo)

Nicolas Millman: Ki-44 Tojo Aces of World War 2

Airwar.ru, Wikipedia.org

Fotografie: US Air Force, archiv autora

/box/

Parametry kanonu a munice Ho-301

Ráže zbraně: 40 mm

Délka zbraně: 1480 mm

Délka hlavně: 780 mm

Hmotnost zbraně: 49 kg

Průměr projektilu: 41 mm

Délka projektilu: 129 mm

Hmotnost projektilu: 590 g

Hmotnost výbušniny: 65 g

Úsťová rychlost: 245 m/s

Max. kadence: 475 ran/min.

Účinný dostřel: 150 m

/box/

/Obrázky/

Ho-301_kanon.jpg: Speciální japonský letecký kanon Ho-301 ráže 40 mm

Ho-301_naboj.jpg: Řez projektilem kanonu Ho-301 po odstranění náplní

Ho-301_popisky.jpg: Uspořádání projektilu pro 40mm letecký kanon Ho-301

Ki-44-IIb_Shoki.jpg: Japonský stíhací letoun Nakajima Ki-44-IIb Shoki