A la fin des années 1930, l’Armée Impériale commença à manifester un grand intérêt pour l’utilisation de l’autogire dans le réglage de l’artillerie et, en 1939, elle importa des États-Unis un appareil monomoteur biplace Kellet KD-1A. Propulsé par un moteur radial Jacobs L-4MA à 7 cylindres refroidi par air, l’engin était muni du système Kellet de contrôle direct du rotor. Malheureusement, peu de temps après son arrivée au Japon, l’autogire fut très sérieusement endommagé au cours d’essais en vol à basse vitesse et considéré comme irréparable. L’armée transmit alors l’épave à Kayaba, une petite manufacture d’armes qui procédait à des recherches sur l’autogire, et donna des instructions pour qu’une machine similaire soit développée.
Le constructeur mit au point un appareil biplace d’observation basé sur le Kellet KD-1A, mais modifié pour s’adapter aux standards de production japonais. Désigné Ka.1, l’engin avait une structure métallique entoilée et disposait d’un train d’atterrissage classique fixe. Il était équipé d’un moteur d’origine allemande fabriqué sous licence Kobe-Argus As 10C en V8 inversé refroidi par liquide et développant 240 chevaux. L’autogire effectua son premier vol le 26 mai 1941 et les essais pratiqués par la suite furent très satisfaisants : le Ka.1 décollait en 30 mètres, était très maniable et effectuait un tour complet selon un rayon très court. Ces performances, remarquables pour l’époque, conduisirent à la mise en production immédiate en vue de doter rapidement les unités d’artillerie.
Au cours de la guerre dans le Pacifique, quand les pertes navales commencèrent à devenir alarmantes, la Marine Impériale décida de renforcer la protection des convois avec l’Akitsu Maru, navire marchand transformé en transport léger d’escorte. Les quelques autogires embarqués, devenus monoplaces pour compenser l’emport d’une charge de 120 Kg de bombes, reçurent la désignation de Ka.1s. D’autres appareils de cette version, basés à terre, furent affectés à la lutte anti-sous-marine dans les zones côtières japonaises et coréennes.
Un engin, désigné Ka.1 KAI, fut testé avec des fusées à poudre aux extrémités des pales du rotor pour améliorer les capacités d’emport de charge. Dans le même but, un autre prototype fut équipé du moteur radial Jacobs L-2MA de 240 chevaux et prit l’appellation de Ka.2. Aucun de ces deux appareils n’eut de suite.
L’autogire Kayaba Ka.1 fut produit de 1941 à 1943 et totalisa 240 exemplaires, tous types confondus.
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