Nakajima Ki-100 Hien (Tony)

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. .				O Kawasaki Ki-100 foi um de caça utilizado pelo Exército Imperial Japonês na Segunda Guerra Mundial. A designação atribuída pelo exército japonês era " Caça Tipo 5", mas nenhum nome de código foi atribuído pelos aliados até que as 275 células originalmente construídas como Ki-61 fossem modificadas para aceitar um motor radial em substituição do original motor em linha do Ki-61 ( Kawasaki Ha-40) cuja fabrica fora destruída por um bombardeamento da USAAF.. A medida de emergência para adaptar as células sem motor do caça Ki-61-II-KAI a um motor radial Mitsubishi resultou num dos melhores intercetores utilizados pelo exército japonês durante toda a guerra. Combinou uma excelente potência a uma grande capacidade de manobra e, embora o seu desempenho em alta altitude contra os bombardeiros pesados Boeing B-29 Superfortress ​​fosse limitado pela falta de um turbocompressor eficiente,o seu desempenho era melhor do que a maioria dos outros caças japoneses.
. . . .		Ano				1945
		Pais de Origem				Japão
		Função				Caça
		Variante				Ki-100 I
		Tripulação				1
		Motor				1 x motor radial Mitsubishi Ha 112 II, de 1500cv
		Peso (Kg)	Vazio			2525
			Máximo			3495
		Dimensões (m)			Comprimento	8,82
					Envergadura	12,00
					Altura	3,75
		Performance (Km)			Velocidade Máxima	580
					Teto Máximo	11000
					Raio de ação	2200
		Armamento			2 × canhões Ho-5  de 20 mm montada na fuselagem  e 2 × metralhadoras Ho-103  de 12,7 mm nas asas
Países operadores	Japão
Fontes	Wikipedia.org

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GALERIA
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HISTÓRIA

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Problemas com o fornecimento dos motores  Ha-140 do Ki-61 forçaram a Kawasaki a procurar soluções alternativas.

Enquanto isso crescia o numero de fuselagens de Ki-61 construídas e a aguardar  motores ao mesmo tempo que a  IJAAF  (Imperial Japanese Army Air Force) se debatia com uma escassez crónica de aeronaves. Consequentemente em outubro de 1944  foi dada a Kawasaki um prazo de 3 meses para adaptar as fuselagens dos Ki-61 já produzidas a qualquer um dos motores refrigerados a ar disponíveis, tendo-se optado pelo confiável  Mitsubishi Ha112-11 Kinsei de 1.500cv, que foi prontamente disponibilizado. A nova aeronave recebeu o indice Ki-100.

A adaptação não seria fácil, o motor Kinsei era quase duas vezes maior que o espaço disponível na fuselagem do "Hien". Como medida de emergência foi desmantelado um Focke-Wulf Fw-190A-5 existente no japão, para estudar a forma como o seu motor estava montado e ligado à fuselagem que tinha uma dimensão idêntica à do Ki-61. A similitude permitiu que os elementos estruturais que suportavam o motor do Fw-190, pudessem ser facilmente copiados e adaptados à fuselagem do Ki-61. Desta forma foi possível que a 1 de fevereiro de 1945 o protótipo de Ki-100 fizesse o seu primeiro voo (num prazo recorde de 99 dias).  

Dois novos  protótipos foram concluídas em fevereiro e março e os primeiros voos de teste de voo foram suficientes para demonstrar a viabilidade da adaptação, sendo de imediato iniciada a sua implementação as fuselagens Ki-61 disponíveis. A esta rápida decisão não foi alheio o facto de em janeiro de 1945 um bombardeamento dos EUA, ter destruído completamente a fabrica de motores Ha-140 em Akashi, Hyogo.

Até o final de março, mais de trinta novos caças foram concluídos, completamente idênticos ao Ki-61-II-Kai excepto no motor. Até o final de maio, as fuselagens existentes foram utilizadas na produção de 272 Ki-100 I Ko (Ki-100-Ia), e seriam produzidos 118 Ki-100-I Otsu (Ki-100 Ib), modelo de produção.

O novo lutador IJAAF, acabou por ser significativamente melhor em comparação com todos os modelos "Hien", que ele substituiu. Embora a velocidade máxima fosse ligeiramente inferior a do Ki-61 II Kai como o novo caça tinha um peso significativamente menor e a potencia dos motores era semelhante, a sua razão de subida e agilidade sofreram melhorias.

Entre  março e abril de 1945 ensaios comparativos efectuados por experientes instrutores da escola de vôo do exército, opondo o Ki-100 e o Ki-84, que é considerado o melhor caça do exército japonês na época, concluíram que o Ki-100 com um piloto experiente era sempre superior em um duelo.

As características reconhecidas do Ki-100  levaram a que o mesmo fosse seleccionado em março 1945 para ser a base do projecto, designado Ki-100 II, para um caça de alto desempenho em altitude que seria equipado com o motor Mitsubishi Ha-112 II com turbocompressor, e equipada com sistema de injeção de metanol para o pós-combustor. O primeiro protótipo foi construído em maio, os testes demonstraram que a velocidade máxima, a baixas altitudes diminuiu, mas aumentou em altitudes acima dos 8000 metros. Até agosto de 1945, seriam construídos três protótipos e um quarto estava em construção no final da guerra. Nenhum deles terá sido utilizado em combate.  

O novo caça foi usado na defesa do Japão contra os B-29, contra os quais tinham uma utilização   óptima de até cerca de 6000 metros. No entanto, a uma altitude de mais de 10000 m, para onde se refugiavam os B-29 o novo caça era quase inútil. Apesar disso os pilotos do 111º Sentai desenvolveram táticas de ataque aos B-29 em altas altitudes que demonstraram alguma eficácia, nomeadamente o ataque frontal com constantes alterações de curso até atingirem a distância de fogo.

Porém este tipo de manobras só era eficaz quando realizado por pilotos experientes que escasseavam na IJAAF. Os jovens pilotos, inexperientes, quase sempre encontravam a morte quando usavam estas táticas  sob fogo pesado de atiradores americanos. 

Em algumas batalhas aéreas do final da guerra sobre território japonês, o Ki-100 enfrentou com sucesso os P-51D, e os Hellcat dos EUA, o que lhe garantiria o titulo de melhor caça japonês da Segunda Guerra.
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DESENHOS

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PERFIL

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FONTES

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Airwar.ru
Wikipedia.org

VER TAMBÉM

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Nakajima Ki-61 Hien (Tony)

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. .				O Nakajima Ki-61 Hien foi um caça usado pela Força Aérea do Exercito Imperial Japonês, “Dainippon Teikoku Rikugun Hikōsentai”, (IJAAS-Imperial Japanese Army Air Service ou IJAAF-Imperial Japanese Army Air Force ) na segunda guerra mundial, relatado pelos aliado pelo nome de código ""Tony". Nos primeiros encontros os pilotos aliados relataram o Ki-61, como Messerschmitt Bf 109. Posteriormente, relatórios do Departamento de Guerra dos EUA, referiam que este caça tinha origem num projeto italiano. Todas estas confusões tinham origem num facto simples, o Ki-61 era o único caça japonês produzido em massa para a guerra desenhado para utilizar um motor de 12 cilindros em V invertidos com refrigeração por líquido (todos os restantes caças monomotores japoneses da guerra utilizavam motores radiais de refrigeração a ar).
. . . .		Ano				1941
		Pais de Origem				Japão
		Função				Caça
		Variante				Ki-61 I KAIc
		Tripulação				1
		Motor				1 × motor Kawasaki Ha-40 V12 invertido de 1159cv
		Peso (Kg)	Vazio			2630
			Máximo			3470
		Dimensões (m)			Comprimento	8,94
					Envergadura	12,00
					Altura	3,70
		Performance (Km)			Velocidade Máxima	580
					Teto Máximo	11600
					Raio de ação	580
		Armamento			2× canhões Ho-5 de 20 mm, com 120 tiros cada, 2× metralhadoras Ho-103 de 12.7 mm com 250 tiros cada 2× bombas de 250 kg
Países operadores	Japão
Fontes

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GALERIA
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HISTÓRIA

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O Ki-61 foi desenhado por Takeo Doi e o seu adjunto Shin Owada, com influências significativas das suas experiências anteriores com o projetista de aviões alemão Richard Vogt , em resposta a um concurso de final de 1939 pelo Koku Hombu (Departamento Imperial da Aviação Naval) para dois caças, a serem construídos em torno do motor Daimler-Benz DB 601A, licenciado pela Kawasaki como Ha-40, e que era fabricado na sua fábrica de Akashi. O Ki-60 seria um caça interceptor fortemente armado, e com uma boa capacidade de carga nas asas e o Ki-61 seria um caça ligeiro de uso geral destinado a ser utilizado principalmente em ambiente de superioridade aérea ofensiva, a baixas e médias altitudes.

As duas aeronaves usavam a mesma construção metálica, com fuselagem semi-monocoque, asas de três longarinas e revestimento metálico excluindo as superfícies de controlo (o ailerons, elevadores e lemes, eram cobertos de tecido). Foi dada prioridade ao Ki-60, que fez o primeiro voou em abril de 1941. O trabalho de design do Ki-61 foi iniciado em dezembro de 1940 e embora fosse muito semelhante ao Ki-60, apresentava vários refinamentos em resultado do aprendido com o desempenho dececionante em voo do Ki-60, cujos planos de produção seriam cancelados no final de 1941 após a construção de três protótipos. 

A fuselagem semi-monocoque de secção transversal oval foi alterada para uma secção triangular semi-oval, com formato cónico logo a seguir ao cockpit. Uma característica incomum do Ki-61 eram os suportes do motor, construídos como parte da integrante da fuselagem na qual foram instalados painéis de manutenção. A entrada de ar cônica retangular para o compressor foi colocada na tampa do lado esquerdo. Por trás da antepara do motor foram colocadas as caixas de munições que alimentavam um par de metralhadoras de 12.7 mm sincronizadas Ho-103, com cerca de 250 tiros por arma, localizadas numa baía logo acima e atrás do motor, definidas como configuração básica para o armamento do Ki-61.

Um tanque de combustível auto-selante com capacidade de 165 litros foi colocado atrás do assento do piloto. O pára-brisa era blindado e havia uma placa de armadura de 13 mm atrás do piloto. O radiador de óleo do motor foi instalado ventralmente abaixo do bordo de fuga da fuselagem e asa, coberto por uma carenagem de seção retangular com uma saída ajustável.

Cada asa tinha um tanque de combustível parcialmente auto-selante de 190 litros atrás da longarina principal, lateral da fuselagem e uma única metralhadora tipo 89, de 7.7 mm numa baía de armas localizada atrás da longarina principal.

O primeiro protótipo Ki-61 ("Caça Modelo 1 tipo 3", a designação oficial de IJAAF) voou pela primeira vez em dezembro de 1941, no aeródromo de Kakamigahara. Apesar do entusiasmo dos pilotos, em relação as inovações da aeronave , tanques de combustível auto-selantes, armamento atualizado, e bom desempenho em mergulho, o peso total de 2.950 kg da aeronave era visto com ceticismo por muitos dos oficiais seniores do Koku Hombu, que continuavam a manifestar preferência por caças ligeiros, altamente manobráveis, ainda que levemente armados, como o então novo Ki-43.

Para ultrapassar estas preocupações, a Kawasaki efectoou uma competição entre dois protótipos do Ki-61 e o Ki-43, uma pré-produção do Ki-44, um LaGG-3, russo capturado na Manchúria a um desertor, um Bf 109 A-3 e um P-40E Warhawk capturado. A Ki-61 provou ser o mais rápido de todos os aviões e foi inferior apenas para o Ki-43 em manobrabilidade.

Durante o teste, o Hien provou ser capaz, mas posteriormente revelaria várias deficiências em atividade operacional, nomeadamente a insuficiente blindagem perante os muito melhor armados caças aliados e um motor que demonstraria qualidade inferior.

Na realidade o Ki-61 foi o ultimo caça a utilizar o motor DB-601 ou seus derivados estrangeiros, que já na altura tinha sido superado por outros motores mais potentes. Além disso a versão local Ha-40 provou ter menos qualidade e potencia inferior. Estes fatores conduziram ao desenvolvimento do Ki-61 II, capacitado para alta altitude, equipado com a versão japonesa do DB-605, o Ha-140. O prótotipo do Ki-61-II com motor de Ha-140 de 1500cv voou pela primeira vez de dezembro de 1943.

Em comparação com o Ki-61 I, o Ki-61 II tinha maior área de asa, uma blindagem mais robusta e um motor Kawasaki Ha-140 de 1.500cv. No entanto, o Ha-140 tinha problemas de confiabilidade graves que nunca foram resolvidos, como comprova o facto de cerca metade do primeiro lote de motores entregue, ter sido devolvidos à fábrica para ser reconstruido. Problemas iniciais de estabilidade de asa, conduziram a reversão da fuselagem e asa do Ki-61 II, para o formato original tendo sido colocado ao serviço como Ki-61 II KAI.

Em janeiro de 1945 um bombardeamento dos EUA, destruiu a fabrica de motores em Akashi, Hyogo, o que conduziu a que 275 fuselagens Ki-61 II KAI sem motores fossem convertidas para usar o motor radial de Mitsubishi Ha-112 II. A aeronave resultante seria designada por Ki-100, e veria resolvidos os problemas de fiabilidade do Ha-140, no entanto tinha uma manifesta falta de potência a grande altitude o que diminuiu a capacidade do Ki-100 para intercetar B-29 em altitude, em relação ao Ki-61 II.

As aeronaves foram construídas com varias configurações de armamento. A primeira produção Ki-61 I Ko utilizava duas metralhadoras tipo 89 de 7.7mm sincrionizadas no nariz e duas Ho-103 de 12.7mm nas asas (podia também transportar um tanque de combustível extra de 151 litros em cada asa).

O Ki-61-I-Otsu, de segunda produção, substituiu as metralhadoras de 12.7mm nas asas por metralhadoras de 7.7mm.

O Ki-61 I Hei era igual a variante Otsu, com as metralhadoras das asas substituídas por canhões de 20mm Mauser MG 151/20. Estes seriam substituídos por canhões japoneses de 20mm Ho-5 na versão Ki-61 I Tei cujas metralhadoras do nariz seriam também substituídas por metralhadoras Ho-103 de 12.7mm

A versão intercetor, Ki-61 I KAId, seria a mais poderosamente armada dos Ki-61 I, além das metralhadoras de 12.7mm do nariz dispunha nas asas de dois canhões de 30mm.

Os Ki-61 II KAIa tinham duas metralhadoras de 12.7mm nas asas, mas as metralhadoras da fuselagem foram substituídas por dois canhões de 20mm enquanto os Ki-61-II-KAIb seriam armadas com quarto canhões de 20mm, dois nas asas e dois na fuselagem. 

De agosto de 1942 a Maio de 1945 foram produzidos pela Kawasaki Kokuki KK, 2654 unidades Ki-61 I, 404 Ki-61 II (a partir de janeiro de 1944). Do Ki-100 foram construídas 275 unidades, como medida de emergência, aproveitando fuselagens do Ki-61 II para os quais não havia motores Ha-140.

O Ki-61 era tão diferente dos restantes caças japoneses equipados com motor radial que quando foram avistados pelos aliados pela primeira acreditou-se serem de origem alemã ou italiana, possivelmente Messerschmitt Bf 109 construidos sob licença. O primeiro Ki-61 visto por tripulações aliadas foi identificados incorretamente como um Bf 109 pelo Capitão C. Ross Greening da USAAF o durante o ataque de Doolittle. Foi por isso inicialmente designado pelo código aliado “Mike”, posteriormente alterado para “Tony”, por jugarem tratar-se de uma aeronave de origem italiana.

Os novos caças Ki-61 Hien entraram ao serviço numa unidade especial, o Chutai 23(*) que entrou em combate pela primeira vez no início de 1943, durante a campanha da Nova Guiné. As unidades foram enviadas para um teatro difícil onde selvas e condições climáticas adversas, juntamente com a falta de peças de reposição, minaram rapidamente a eficiência dos homens e máquinas. Além do mais o Ki-61 era novo e como tal sofria de vários problemas que cominaram numa série desastrosa de falhas e problemas de onde resultou que Ki-43, já obsoleto, foi obrigado a sustentar a maior parte da capacidade de caça da JAAF. 

Apesar dos seus problemas o novo caça japonês causou alguma dor de cabeça entre os pilotos aliados, particularmente quando descobriram da pior maneira que já não poderiam fugir de um ataque entrando em mergulho, manobra utilizada tradicionalmente face aos restantes caças japoneses mais leves.

No entanto, a crescente vantagem numérica e qualitativa das unidades aliadas em termos de caças e bombardeiros, levou a melhor sobre as unidades japonesas, cujas defesas antiaéreas se mostraram manifestamente inadequadas para suster os bombardeamentos sobre os aeródromos japoneses. No final da campanha, quase 2.000 aviões japoneses tinham sido destruídos em ataques aéreos de aviões aliados, B-24 e B-25 armados com bombas de fragmentação. 

O Ki-61 também foi utilizado no sudeste asiático, China, e Okinawa e como um intercetor contra os Boeing B-29 Superfortress durante as campanhas de bombardeamento das ilhas japonesas.

A Ki-61 notabilizou-se fundamentalmente pelas suas características diversas dos restantes caças japoneses contemporâneos, a mais visível era a aparência, a qual se adicionava a incaracterística maior robustez, (em resultada da estrutura semi-monocoque, dos tanques auto-selantes e da blindagem mais robusta). No entanto, o armamento das primeiras produções do Hien era fraco, ainda que considerado suficiente para a maioria de finalidades. 

Devido ao maior peso, o Ki-61 era menos ágil que os outros caças japoneses, mas ainda assim conseguia desenvolver uma velocidade máxima de 580 km/h, que manteve apesar do aumento do peso resultante do reforço do armamento nas versões posteriores, para possibilitar a interceção mais eficaz dos ataques de bombardeiros aliados. 

Tal como muitos outros modelos de aeronaves japonesas, também um número significativo de de Ki-61 também foram utilizados em missões de Tokkotai (kamikaze) no final da guerra. Nestas missões dirigidas fundamentalmente contra os Boeing B-29 Superfortress, as aeronaves eram despojadas dos sistemas de proteção da sua fuselagem reduzindo o peso para atingir as altitudes necessárias para a interceção e em último recurso abalroavam os bombardeiros americanos. Embora o termo "kamikaze" seja usado frequentemente entre os pilotos das unidades para se referir a estes ataques, a palavra não era usada oficialmente pelos militares japoneses. 

Atualmente apenas três aeronaves Ki-61 sobrevivem. 

Um Ki-61 II Kai em exposição no Tokko Heiwa Kaikan Museum em Kyushu, no Japão, um Ki-61 propriedade de Kermit Weeks no Fantasy of Flight Museum nos EUA, onde aguarda restauração e um Ki-61 I Otsu, que se encontra em restauração para condição de voo, propriedade do Military Aviation Museum na Virgínia, EUA.

(*) O Hiko Sentai, normalmente referido como Sentai, era a unidade básica operacional da Força Aérea do Exercito Imperial Japonês, composta por três ou mais Chutai (companhias ou esquadrões). Um Sentai tinha entre 27 a 49 aeronaves, com cada Chutai tendo até 16 aeronaves respetivos pilotos e pessoal de terra. 

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DESENHOS

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PERFIL

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FONTES

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VER TAMBÉM

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Nakajima Ki-84 Hayate (Frank)

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. .				O Nakajima Ki-84 Hayate foi um caça usado pela Força Aérea do Exercito Imperial Japonês, “Dainippon Teikoku Rikugun Hikōsentai”, (IJAAS-Imperial Japanese Army Air Service ou IJAAF-Imperial Japanese Army Air Force ) na segunda guerra mundial, relatado pelos aliado pelo nome de código "Frank”. Com excelente desempenho e alta capacidade de manobra, o Ki-84 foi considerado o melhor e mais rápido caça japonês utilizado em operações em larga escala durante a segunda guerra mundial. Era capaz de igualar qualquer caça aliado e interceptar o B-29 Superfortress a elevadas altitudes. Dispunha de um poderoso armamento que podia incluir dois canhões de 30mm e dois de 20 mm que o tornavam letal.
. . . .		Ano				1943
		Pais de Origem				Japão
		Função				Caça
		Variante				Ki-84 Ia (Ko)
		Tripulação				1
		Motor				1 x motor radial Nakajima Ha-45 de 18 cilindros
		Peso (Kg)	Vazio			2660
			Máximo			4170
		Dimensões (m)			Comprimento	9,92
					Envergadura	11,24
					Altura	3,38
		Performance (Km)			Velocidade Máxima	686
					Teto Máximo	11826
					Raio de ação	2168
		Armamento			2 x metralhadoras  Ho-103 de 12.7 mm no nariz, com 350 tiros cada, 2 x canhões Ho-5 de 20mm nas asas, com 150 tiros cada, 2 x bombas de  100 kg, ou 2 x bombas de  250 kg, ou 2 x tanques externos de combustível  de 200 lts
Países operadores	Japão
Fontes	Wikipedia.org

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GALERIA
. Ki-84 da primeira pré-produção, 1943-44	. Ki-84, BA Clark, Luzon, Filipinas 1945	. Ki-84, 3º chutai,11º sentai, Filipinas 1945
. Ki-84, 1ºChutai,73º Sentai, Japão, 1944	. Ki-84, a bordo do USS Long Island,1944	. Ki-84 em Ontario, Califórnia, 1970

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HISTÓRIA

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Embora sofresse de problemas derivados da má qualidade da produção (principalmente nas produções mais tardias), do motor que exigia altos níveis de manutenção, de um trem de aterragem propenso a falhas, de um combustível de qualidade inconsistente e, acima de tudo, da falta de pilotos experientes, o Hayate provou ser um adversário temível em combate. 

O projeto do Ki-84 começou no início de 1942 para atender a um requisito da IJAAF para um substituto do caça Nakajima Ki-43, que acabara de entrar ao serviço. A especificação reconhecia a necessidade de combinar a capacidade de manobra do Ki-43 com um desempenho semelhante aos melhores caças ocidentais. 

O Ki-84 foi desenhado por T. Koyama, que trabalhara anteriormente nos projectos do Ki-44, e do Ki-62. Este ultimo não havia ultrapassado a fase de conceção, mas muitas de suas características foram incluídas no Ki-84. O projeto básico foi concluído em abril de 1942, e em Maio, o exército ordenou à Nakajima a construção de um protótipo.

O primeiro protótipo (Ki-84a), concluído em Março de 1943, fez seu vôo inaugural em abril e o segundo protótipo voou em junho, atingindo uma velocidade de 624 km/h (depois da guerra, um exemplar capturado foi testado nos Estados Unidos e alcançou uma velocidade de 680 km/h usando AvGas de 92 octanas, além da injeção de metanol). Seguiram-se os testes de vôo, que aprovaram a aeronave, sendo ordenado à Nakajima a construção de uma série de aeronaves para avaliação.

Ki-84 em Ontario, Califórnia, 1970

Foram construídas 83 aeronaves de avaliação (Ki-84b) entre agosto de 1943 e março de 1944, onde foram sendo introduzidas melhorias sucessivas, a que se seguiram 42 de pré-produção (Ki-84c) construídas entre março e junho de 1944. Nos primeiros testes dessas aeronaves contra o Ki-44 e um Focke-Wulf Fw 190A-5, o Ki-84 superou o Ki-44 em todas as frentes e demonstrou ser mais manobrável ​​do que o Fw 190, embora mais lento em vôo nivelado e em mergulho.

O Ki-84 foi submetido a ensaios de serviço durante um longo período que, sem dúvida, atrasaram a sua introdução em operações de combate. Finalmente entrou em produção com uma rapidez  impressionante, mais de 100 aeronaves em junho de 1944, mais de 300 em outubro e um pico de 373 aeronaves alcançado em dezembro de 1944. Em dezassete meses foram produzidas 3382 aeronaves. Porém o rápido ritmo de construção reduziu grandemente a qualidade, com consequências sobre a operacionalidade e fiabilidade das aeronaves.

O Ki-84 eliminou os problemas mais comuns identificados no Ki-43, o insuficiente poder de fogo, a falta de blindagem adequada e a insuficiente taxa de subida, mantendo a sua elevada manobrabilidade.

Era um monoplano de asa baixa totalmente em metal (com exceção das superfícies de controle, revestidas em tecido), de construção cantilever. Tinha o trem de pouso retrátil e um armamento composto por duas metralhadoras sincronizadas de 12,7 mm montadas na fuselagem, e dois canhões de 20mm nas asas (uma melhoria considerável relativamente ao Ki-43).

A blindagem defensiva foi reforçada, nomeadamente com o espesso vidro da canópia, a blindagem protetora da cabeça e costas do piloto, e inúmeras anteparas na fuselagem que protegiam os tanques de combustível e água-metanol (usados para aumentar a eficiência do compressor), localizados centralmente logo atrás do motor.

Era motorizado por um motor radial Nakajima Homare Ha-45 de dezoito cilindros, refrigerado a ar, aceite para uso militar em 1941, e que deu o Hayate sua alta velocidade e destreza em combate. Derivado dos motores Nakajima Homare comuns a muitos aviões japoneses, o Ha-45 derivava da versão de injeção direta de Homare 21, usando injeção de metanol (e água) para ajudar o compressor a dar ao Ki-84 uma potência de quase 2000cv na descolagem, que lhe permitia atingir uma razão de subida semelhante aos modernos caças aliados.

Ki-84 do 22º Sentai, Hangkow, China, 1944

O motor de injecção directa era complexo, e exigente quer na qualidade da sua construção, quer na manutenção e, com o avanço aliado cada vez mais próximo da pátria japonesa, tornou-se cada vez mais difícil manter as qualidades exigidas. Isto foi agravado pelo bloqueio submarino aliado que impedia a entrega de componentes cruciais, tais como o trem de aterragem (muitos trens de aterragem ficaram comprometidas devido ao tratamento térmico de má qualidade do aço japonês, da fase final da Guerra). Muitos Ki-84 sofreram do colapso do trem de aterragem, em resultado da má qualidade de construção mas também pelo inadequado treino dos pilotos acharam muitas vezes difícil fazer a transição para o Ki-84 relativamente "quente" quando comparado com o “dócil” Ki-43, que tinha uma velocidade de aterragem significativamente menor.

O Ki-84, foi produzido com várias combinações de armamento.

O Ki-84 Ia (Ko) era equipado com duas metralhadoras Ho-103 de 12.7 mm montados e dois canhões Ho-5 de 20mm nas asas (versão mais amplamente produzida).

Apenas algumas unidades Ki-84 Ib (Otsu) foram produzidas, sendo armadas com quatro canhões Ho-5 de 20mm. 

A versão mais pesadamente armada, o Ki-84 Ic (Hei), intercetor de bombardeiros, tinha dois canhões Ho-5 de 20mm e dois Ho-155 de 30 mm nas asas.

Terão, eventualmente, sido construídas duas aeronaves Ki-84-Id (Tei), variante caça noturno, que eram Ki-84 Ib, com um canhão adicional Ho-5 de 20mm disparando obliquamente num angulo de 45º por trás de cockpit (configuração Schräge Musik).

Numa tentativa de conservar recursos valiosos, como o aço e alumínio a Nakajima produzia paralelamente a versão Ki-84 II (designação unicamente dada pela Nakajima), no qual um grande numero de componentes (fuselagem traseira, certos acessórios e pontas das asas modificadas), eram fabricados em madeira.

Nakajima-Tachikawa Ki-106

Foram igualmente fabricados dois protótipos de uma versão totalmente em madeira do Ki-84, desenhada pela Tachikawa Hikoki K.K., cujo objetivo era economizar ao máximo o escasso alumínio e possibilitar a utilização de mais mão de obra pouco qualificada na produção das fuselagens. Esta versão designada por Ki-106 era alimentada por um Nakajima Ha-45 de 1990cv, mantendo a configuração externa do Hayate, mas com as superfícies verticais aumentadas e com revestimento em madeira reforçada por uma grossa camada de laca. O armamento seriam quatro canhões de 20 mm, mas os protótipos tinham apenas dois canhões para poupar peso.

Foram projetadas várias versões do Hayate, para alta altitude (Ki-84 N ou Ki-117, Ki-84 P, Ki-84 R), mas nenhum chegaria as fases finais de desenvolvimento.

Foram construídos um total de 3.514 unidades do Ki-84, nas suas diversas versões. 

No verão de 1944, os novos Ki-84 Hayate do 22º Sentai deslocado na China, entrou em combate pela primeira vez contra os P-47 Thunderbolts e P-51 Mustang da 14ª Força Aérea dos EUA. Em cinco semanas, obtiveram resultados notáveis, em parte devido à sua nova aeronave mas também porque era composto por muitos dos melhores pilotos japoneses.

O primeiro grande teste do Ki-84 veio a acontecer nas Filipinas. Sete “Sentai” equipados com o Ki-84 tinham sido enviada para as ilhas em meados de outubro, apenas algum tempo antes da invasão americana da Filipinas em Leyte. Em teoria, os japoneses tinham aeronaves suficiente para criar aos americanos alguns problemas sérios, mas o Ki-84 estava prestes a revelar a sua principal fraqueza. Em condições ideais era um avião confiável, mas em condições de combate intenso o motor Ha-45 mostrou-se pouco fiável e muito exigente em manutenção, além disso o trem de aterragem também fracassava com frequência.

Ki-84 em Chofu (Group Shot Sentai), Japão, 1945

Após um início promissor o número de aeronaves operacionais caiu rapidamente, e muitos dos aviões de substituição foram perdidos durante o transporte do Japão e os que chegaram demonstraram um desempenho muito mais fraco do que as aeronaves de produção anterior. Nas mãos de um bom piloto o Ki-84 era temível em combate contra qualquer dos caças americanos, mas também o numero de pilotos japoneses experiente diminuía rapidamente. Na terceira semana de novembro aforça operacional da IJAAF nas Filipinas tinha caído para apenas 21% de sua força total, e esse índice caiu ainda mais em dezembro. No final de janeiro de 1945, a batalha para as Filipinas estava terminada e a IJAAF tinha sofrido perdas catastróficas apesar do Ki-84 ter demonstrado ser um caça capaz.

O Ki-84 foi usado também durante a batalha de Okinawa, em operações de ataque-relampago (hit-and-run) a partir do sul de Kyushu. Mais uma vez os caças japoneses foram ultrapassados pelo número de aeronaves aliadas em operação, especialmente depois de os Aliados começarem a atacar as bases em Kyushu.

Ki-84  testado no TAIC, Base Aérea de Clark, Luzon, Filipinas, 1945

O Ki-84 foi o caça monolugar japonês mais eficaz durante as batalhas aéreas sobre o Japão onde foi capaz de capaz de infligir danos graves aos B-29, durante as operações diurnas. Porém, mais uma vez, o escasso numero de aeronaves operacionais, fez com que o Ki-84 não tevesse um impacto significativo sobre o curso dos combates.

Depois da guerra, várias de aeronaves foram testado pelas forças aliadas. Duas (S10 e S17), no Allied Technical Air Intelligence Unit - South-West Pacific Area (ATAIU-SWPA), e outras duas (T2-301 e 302-T2) mais tarde nos EUA. Em 1952 a S17 foi vendida como excedente a Edward Maloney proprietário do Ontário Air Museum que o colocou em condição de voo. A aeronave está agora em exposição no Museu Kinen-kan Tokko Honki de Kagoshima. É o único Ki-84 sobrevivente.

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