Pada masa Perang Dunia Kedua, negara-negara peserta perang berlomba-lomba menciptakan pesawat yang mampu mencapai ketinggian sangat tinggi demi menggapai keunggulan taktik dan strategi dalam peperangan udara. Uni Soviet, dan Amerika Serikat adalah dua negara yang mengembangkan sistem turbocharger / turbo-supercharger sebagai alat untuk meningkatkan performa mesin pesawat terbang yang notabene masih menggunakan mesin piston di ketinggian tinggi. 

Jepang, sebagai salah satu negara peserta, juga memiliki sejarah tersendiri dalam usaha mengembangkan turbocharger untuk meningkatkan performa pesawat tempur. Walaupun hasil yang dicapai tidak lebih baik daripada pencapaian Uni Soviet dan Amerika Serikat dalam pengembangan mesin dengan sistem turbocharger. Sejarah Angkatan Laut Jepang mengembangkan turbocharger secara mengejutkan telah berjalan cukup panjang, dapat dilacak kembali ke tahun Showa 12 (1937).

Mayor Jikyu Tanegashima, yang pada waktu itu berada di Perancis, berhasil menandatangani kontrak untuk mengimpor turbocharger dari Brown Boveri & Cie AG di Swiss (BBC), dan turbocharger yang dipesan pun didatangkan ke Jepang. Pembelian Turbocharger dari Perancis Ini tercatat dalam Koukuu Gijyutsu Jouhou Tekiroku (Aviation Technology Information).

Turbocharger buatan BBC didesain dan dikembangkan untuk mesin pesawat bertenaga diesel, yang pada saat itu banyak negara Eropa sedang meneliti. Turbocharger yang diimpor Jepang dirancang untuk Mesin Diesel dengan power 500hp.

Dengan menggunakan turbocharger buatan BBC ini sebagai contoh, Mitsubishi, Nakajima, Hitachi, dan Ishikawajima diperintahkan untuk meneliti dan mengembangkan turbocharger untuk mesin pesawat jepang. Nakajima menyatakan diri tidak mampu, mengingat Nakajima sebagai perusahaan yang telah lama berkonsentrasi pada pengembangan supercharger mekanik / Mechanically-Driven Supercharger sebagai gantinya.

Alhasil, turbocharger yang dikembangkan oleh tiga perusahaan yang tersisa mulai menunjukkan hasilnya. Turbocharger buatan Mitsubishi dipasang pada pesawat tempur Interceptor Mitsubishi J2M4 Raiden Model 32, turbocharger buatan Hitachi dipasang pada pesawat pengintai kapal induk Nakajima C6N2 Saiun (C6N2 Test production Saiun Kai/Saiun Model 12). Sedangkan Turbocharger buatan Ishikawajima Aerial Industries, dipasang pada Pesawat Tempur Mitsubishi A6M Zero yang dimodifikasi (Mitsubishi A6M4)

Proyek Pesawat Tempur Hi-Altitude Angkatan Laut Jepang
Laporan dari Markas Besar Penerbangan Angkatan Laut Jepang Mengenai Penelitian Eksperimental Setelah Tahun Showa 17 (1942), menyatakan sebagai berikut perihal tentang turbocharger:


“Penyelesaian Proyek turbocharger sangatlah penting untuk kesuksesan performa Pesawat Tempur di ketinggian tinggi. Oleh karena itu, Uji daya tahan / Durability telah dilakukan oleh Ishikawajima, Hitachi, dan Mitsubishi sejak Showa 15 (1940). Namun, belum diuji di dalam mesin pesawat terbang atau di dalam penerbangan. Dalam rangka untuk melanjutkan dengan pengujian, perlu untuk menyiapkan fasilitas produksi massal berdasarkan keputusan pada kekuatan / power dan jenis Exhaust Turbine Supercharger yang akan dipasang pada pesawat terbang."


Sudah jelas pada saat itu, pengembangan turbocharger Angkatan Laut Jepang / IJN bergerak dari tahap penelitian ke tahap operasional. Kemudian, Kuugishou Shouhou (The Naval Technical Air Arsenal Journal) edisi 9 Februari 1942, menyebutkan pengujian mockup kayu dari mesin pesawat Nakajima Sakae Model 11 dilengkapi dengan turbocharger telah dilakukan.

Di jurnal itu tertulis, “mesin ini diproyeksikan akan dipasang pada Pesawat Tempur Zero”, ini bisa menjadi sumber tulisan resmi pertama di mana turbocharger untuk Pesawat Tempur Zero disebutkan. 10 hari kemudian, pada tanggal 19 Februari Kuugishou Shouhou menyebutkan bahwa “Rapat Penelitian awal untuk Zero dengan mesin turbo” akan diadakan. Ini membuktikan, secara tertulis, keberadaan Pesawat Tempur Zero dilengkapi dengan turbocharger.

Turbocharger buatan Ishikawajima Aerial Industries
Ishikawajima Aerial Industries didirikan pada Showa 16 (1941) sebagai bagian dari Tokyo Ishikawajima Shipyard. Ishikawajima’s Aero Engine Factory, nama yang kemudian kemudian dikenal, menjadi anak perusahaan yang terpisah dan mendirikan kantor pusatnya dekat dengan Kuugishou (Naval Technical Air Arsenal) di daerah Kanazawa, Yokohama, Prefektur Kanagawa.

Di sana, Ishikawajima terus mengembangkan mesin aero seperti yang mereka lakukan di Pulau Ishikawa. Selama perang, selain penelitian dan pengembangan turbocharger dan mesin turbo-compound, mereka berkonsentrasi pada Nakajima Sakae yang dikonversi dan memberikan kontribusi besar terhadap pasokan mesin untuk Pesawat Tempur Zero. Produksi Nakajima Sakae kepada Ishikawajima ditugaskan pada tahun 1940 dan konversi pertama dari Sakae Model 11 keluar dari Pabrikan pada akhir tahun 1941.

Hiroshi Yoshikuni, perancang turbocharger dari Ishikawajima Aerial Industries, menyatakan bahwa Ishikawajima telah membuat mock up kayu dari mesin Nakajima Sakae Model 11 yang digunakan oleh Kuugishou untuk evaluasi turbocharger.

Mengingat situasi pada proses produksi Ishikawajima Aerial Industries untuk mesin Nakajima Sakae, muncul spekulasi bahwa Ishikawajima memilih Sakae Model 11 untuk mock-up kayu bukan Model 12 atau 21. turbocharger diinstal pada Pesawat Tempur Zero adalah Ishikawajima ini IET Model 4 Series, berevolusi dari turbocharger 500-hp import dari Swiss, yang dibuat untuk mesin-mesin kelas 1000 hp.

Selagi pengembangan turbocharger dilanjutkan, IET Model 5 untuk mesin kelas 2000hp selesai dibuat, tetapi tidak pernah sampai dipasang ke pesawat apapun karena masalah teknis. Adapun untuk bilah turbin, Ishikawajima dan Mitsubishi menggunakan Type Mur / Stud-Type Turbine; Hitachi menggunakan Type Las / Welded-Type Turbine.

Permasalahan dengan Turbocharger

Turbocharger Jepang punya masalah dengan bahan material sejak mengimport contoh Turbocharger dari BBC Swiss yang dibuat untuk mesin diesel. Ada masalah serius dengan bahan material dari Turbocharger buatan BBC Swiss, yang dirancang untuk menahan suhu 500 derajat Celcius untuk mesin diesel; sedangkan untuk bisa digunakan pada mesin berbahan bakar dengan oktan tinggi, turbocharger yang dibutuhkan harus mampu menahan temperatur lebih dari 700 derajat Celcius.

Turbocharger buatan Ishikawajima terbuat dari bahan berkualitas tinggi, mampu menahan panas, seperti baja nikel-kromium tungsten (seperti bahan yang digunakan untuk pesawat pembom Boeing B-17), tetapi Insiden dan Engine Failure masih terjadi, seperti keran saluran pembuangan udara mesin yang sering meledak, mengakibatkan pengembangan tidak berjalan dengan lancar. Masalah dengan bahan material untuk baja tahan panas tampaknya menjadi kendala yang sulit dalam mengembangkan turbocharger.

Terlepas dari semua masalah yang muncul, sebuah pesawat tempur Mitsubishi A6M3 Zero dimodifikasi untuk menggunakan turbocharger, dan dilaporkan akan selesai pada tahun 1942. Namun karena masalah pada pengembangan dan performa Turbocharger, pengujian tidak dilanjutkan seperti yang direncanakan, pada akhirnya proyek itu dibatalkan bahkan sebelum test flight pertama dilakukan.

Sekarang menjadi jelas bahwa, Mitsubishi Zero adalah pesawat tempur Jepang pertama yang menggunakan turbocharger, namun sangat disayangkan bahwa Turbo-Zero ini tidak pernah terbang sama-sekali. Hal yang sama pun menimpa pesawat tempur Mitsubishi J2M4 Raiden dan pesawat pengintai Nakajima C6N2 Saiun-Kai, yang sama-sama tidak bisa emencapai tahap operasional dikarenakan masalah pada Turbo Supercharger.

sumber : japaneseaircraftofwwii; ditulis oleh Bunzou Komine (diterjemahkan oleh Shinichiro Miura, disunting dan diterjemahkan ke Bahasa Indonesia oleh Penulis)