(当時、終戦時は少将)は英国の工廠を見学して報告し、日本の航空魚雷開発を最初から担当することになった。1930年には、九一式航空魚雷は成瀬少佐(当時)が開発を開始し、1931年に兵器として制式採用された。九一式航空魚雷の初期型には、本体構造に脆弱性があった。愛甲文雄大尉(当時、終戦時は大佐)は1931年以降、兵科将校として九一式航空魚雷の開発チームを推進する責任者に指名された。愛甲大尉は航空魚雷を開発するための人的資源を集め、主にハード面の実験を指揮し、原因は解明するように命令し、安定器(ロール安定制御システム)が必要と判明した時には是非なく開発するよう命令した。彼は、九一式航空魚雷を自分が開発した偉大な業績として誇っていた。成瀬少佐からの兵科将校の追加をという強い要望をうけて、愛甲少佐は同期の片岡政市少佐(当時、のち大佐)を招き、制御機構面の指揮担当として追加した。成瀬正二少将の指揮下で、かつて海軍空技廠で一連の九一式航空魚雷を開発した人々は、後に「九一会」として親交を保った。元海軍技術学生などである。ノットでも安定して雷撃が成功することを確認した。航空魚雷開発チーム・メンバーたちは1936年に九一式航空魚雷を改めて改1とし、「框板」に対応させた。「緩衝器」付きの航空魚雷の投下テストをデモンストレーションした。航空魚雷開発チームは、中止されていた九一式航空魚雷の開発を再開した。1938年には、九一式航空魚雷は脆弱な本体を強化対応した改2になった。1940年秋には、雷撃隊は海軍大演習に参加して戦技を示し、海軍首脳に深い印象を与えた。初期の加速度制御機構を備えたロール安定制御システムで称賛を得た。(框板)を備えていて安定した雷撃が実現できていた。ノットに引き上げられたので、転動(ローリング)問題が出現した。単なる安定板による減衰方式ではなく、ローリングを舵によって安定させる加速度制御システムが必要となったのである。安定器(ロール安定制御システム)が導入される以前は、九一式航空魚雷は、当時の他の航空魚雷がもっていたのと同じ、ある深刻な問題を抱えていた。高速で荒っぽく射出されると、魚雷は空中で2回転以上することがあった。大波の立つ荒れた海面に突入するとき、魚雷はさらに激しい衝撃を受け、スピン回転を受けることがあった。超える水深に沈下して水圧で壊れたり、水中から飛び上がったり、水面を飛び跳ねたりし、反対方向に走り出すものもあった。確実な雷撃は、一部の精鋭搭乗員だけが静かな海で行うことができた。連続回転している魚雷は制御を失う。ジャイロスコープや深度計が正常に動作していても、そのような激しい外乱を受けた状態の魚雷は、それに比較して緩やかな軌道修正動作を目的に作られた尾部の舵では走行方向を制御することができない。魚雷が長軸をまわる速い回転を起こすと、水平舵と垂直舵があるべき位置からずれたり、上下反転したりして、結果的に暴走を引き起こした。1939年、広田大尉(当時)の率いるエンジニアと科学者たちは、数年にわたるテストのデータによる数値解析から、一つの結論を導き出した。航空魚雷には加速度制御(PID制御)によるロール安定制御システムが必要であり、さもなければその航空魚雷は転動し暴走するだろうという結論であった。加速度制御は、当時としては不可能と思われた。この問題が解決されないまま、2年間が経過した。航空魚雷の設計におけるブレークスルーは、まず1941年春に空技廠の家田工長によって最初に発明された安定器(ロール安定制御システム)だった。家田システムの実験に入って10日後に、海軍技師の野間が別のシステムを発明し、1941年夏に最終テストされた。こちらもまったく同じ動作をするが構造は異なっていた。試作機のテスト期間に、後者のシステムの方が応答タイムラグが少ない点で、より良いと判定された。この結果、生産された九一航空魚雷には野間システムが採用された。その装置は、単なる小さな機械式の空気バルブ構造物が、魚雷本体後部の左右にある小さな安定舵(ロール・ラダー)を制御しているだけのように見えたが、実は航空魚雷技術界の技術革新だった。九一式航空魚雷ははじめて、荒れた海で使えるようになった。安定器は、魚雷の両側に設置された安定舵で魚雷の転動(ローリング)を安定化するための操舵制御システムである。魚雷が回転運動中か、所定の角度までロールしたとき、安定器は、中立方向に戻すように安定舵を修正操舵する。向かってロールを戻してくる途中で、安定器はこの角速度の向きとロール収束範囲を検知して、魚雷が中立に戻る角速度にブレーキをかける(つまり「当て舵」動作をする)。変位角速度の範囲、角速度変化(加速度)に応じて選択的に当て舵を操舵する部分は角加速度操舵方式となる。彼ら海軍のエンジニアたちは、船を操舵することに例えてこの動作を「当て舵する」と名付けた。以下で雷撃を実現できるようになった。以下で浅海面での雷撃をすることができた。安定器によって、浅い軍港に停泊中の軍艦を雷撃可能にしただけではなく、全速力で荒れた海の大波の中を進む軍艦を雷撃可能にした。安定器によって、九一式航空魚雷はさらに重い頭部を搭載することが可能になった。276kg)を搭載した。526kg)を搭載した。実質的に外洋で作戦に使える最初の航空魚雷になった。実験に基づいた科学的実証が開発を導いていた。(57-5/8in)起爆装置は慣性起爆である。水面下で所定距離を走行した後に安全装置のロックが解除される。魚雷が命中すると、頭部内後部にある重量物の慣性衝突が炸薬を点火する。この内部の重量物による点火でなければ、炸薬は爆発しない。炸裂弾を打ち込んだテストでも、安全ロックされた状態の炸薬を爆発させることはできなかった。頭部には、水面への突入の強烈な衝撃に対抗するために、外殻前部の内部下側を強化する「T型」とよばれた帯状部品がある。重ね合わせ溶着したような形で補強された。頭部の前上部には2本の細かなスティッチラインが並んでいて爆発効果を上げた。大戦終盤期には先端にフックを2つ設けた頭部もあった。雷撃では、魚雷は高空から加速降下してくる航空機から射出される。超える強烈な衝撃を受ける。7頭部は1943年に採用された双発機雷撃用の頭部であって、艦底破壊用の起爆装置である三式爆発尖「T金物」が、通常の爆発尖とともに装備された。三式爆発尖には、水中で曳航する凧を用いた。曳航機が標的艦船の下側面に激突して潰れたとき、曳航索の張力がなくなって艦底直下に先行している魚雷頭部の信管を作動させ、装甲されていない艦底を破壊する。たちは技術的に成功と考え、戦後にアメリカ海軍を驚かせたと伝える。[3]三式爆発尖「T金物」は1944年10月中旬の台湾沖航空戦だけで使用された。台湾沖航空戦後に鹿屋基地の魚雷調整班において反省会が開かれた。この頭部が駛走終期に自爆を起こすという問題点と、水中曳航機が嵐の大波や軍艦の航跡波をうけ曳航索の張力が変動し信管の自爆を起こした可能性が指摘された。この基地で調整した航空魚雷を、台湾沖航空戦の攻撃に向かったT攻撃部隊(七六二航空隊)が装備した。所属の双発攻撃機である一式陸攻、銀河、キ-67(四式重爆撃機)雷撃機(陸軍九十八戦隊)は全機、「T金物」付きの改7頭部の航空魚雷を搭載して雷撃を行ったと伝えられる。T金物」は使用されなかった。(42-1/8in)気室は薄い殻の円筒で、ニッケルクロムモリブデン鋼でできている。この強靭な合金鋼は、もともと戦艦の装甲板用に開発された。圧縮通常空気が充填され、この空気で石油燃料を燃焼して駆動力を発生する。日本製の魚雷の気室は、円筒状の金属柱の内部を削り出して気室に加工していた。したがって、気室が魚雷の全部品の中で最高価格の部品であった。欧米では、気室は金属板を円筒状に溶接加工していた。(28-7/8in)前部浮室(フロート部)には、真水タンク、燃料石油タンク、深度計がある。深度計は、この区画の内部底面に配置され、水中深度を検出する。水深の変位レベルを検出して尾部の水平舵(昇降舵)を比例動作させ、その結果、魚雷は水中で水平走行を保つ。(16-7/8in)この区画には、エンジンを冷却するために水が自由に入ってくるように作られている。起動スタータ、「調和器」とよばれる圧力レギュレータ、ウェットヒーター式燃焼室、主エンジン、そして水平舵(昇降舵)制御器が内部にある。起動スタータは、魚雷が水面に落下する間、1個は垂直の縦舵操舵用の、もう1個は両側の翼ラダーが付いている安定舵用の、それぞれのコントローラを起動する。水平舵(横舵)は上げ一杯の位置に固定されている。起動スタータは、魚雷が水面を打ったとき推進の主エンジンを起動する。航空機に搭載されている間は、ロックとして太いボルトがスタータに挿し通されている。魚雷が投下されるとこのボルトは引き抜かれ、ボルトは航空機の機体の下側に残る。「調和器」と呼ばれるエンジン吸気部の圧力レギュレータ(降圧器)は、2段構成になっていて、それぞれに圧力調整弁が付いている。程度の一定圧力に降圧調整する。ウェットヒーター室(加熱室)は耐熱鋼でできている。九一式航空魚雷の各種は、第2次大戦中の他のほとんどの魚雷と同じくウェットヒーターエンジンを使った。一般的なウェットヒーター燃焼方法は、魚雷のエンジンの燃焼効率を劇的に改善した。エンジンは、ウェットヒーター部(加熱部)の燃料石油と高圧空気の混合ガスに真水をスプレーし、加圧水蒸気燃料ガスを生成してエンジンに供給する。燃焼ガスに真水の霧を噴霧すると、水蒸気爆発を起こし、石油燃料が完全に燃焼する。主エンジンは、8気筒星型単列ピストンエンジンである。尾部水平安定板の水平舵(昇降舵)は、前部浮室(フロート部)にある深度計からの接続ロッド機構によって操舵される。(39-1/2in)1本のドライブシャフトが尾部区画に向かって貫通している。左右両側に安定舵(ロール・ラダー)がついている。機械オイルタンクは、後部浮室の中央に配置されている。縦舵操舵器(縦舵コントローラ)は一般的なジャイロスコープによる操舵システムであって、縦舵を操舵して魚雷の長軸をジャイロが検出する方向にまっすぐに進める。このジャイロスコープは魚雷が航空機から投下されるときに回転を開始する。ジャイロは2重リングで自由に動くように支持されている。呼ばれたロール安定制御システムは、空気バルブによる機械式の制御システムであって、ロールを制御するための設計には数値解析を必要とした。この制御システムのジャイロスコープは、ロール角度を検出し、コントローラは魚雷のロール傾きを正立位置にするように制御する。魚雷がロールすると、この安定器は飛行機の補助翼(エルロン)のように安定舵をひねり修正操舵して、反対向きのロール回転モーメントを生み出す。超えて傾き、正立位置に向かって戻ってくるとき、制御空気バルブの中の、この小さな機械式制御システムが機能を発揮する。範囲内に戻ってくるとき、このコントローラは逆方向に安定舵を切り換える「当て舵」動作をして、修正方向のロール回転にブレーキをかけ、ロール戻りの行き過ぎを防ごうとする。そのまま正立位置を通り過ぎて反対側の傾きになる。回転は反対側のある傾きで停止して、再び正立位置に向かって傾きを戻す。このとき安定器は傾き変化を検知し、安定舵を当て舵操作して回転にブレーキをかける。魚雷は正立位置を通過し、またある傾きでロールが止まる。これの繰返しになり、ちょうど空気クッションがバウンスして床に落ち着くような動きをする。秒のうちにロール角度は正立位置の微かなロール揺れ振動範囲に収束する。実際のテストでは、爆弾倉から落下していくテスト中の魚雷を真上から撮影した高速度撮影ムービーフィルムを解析することによって、この制御システムの動作が観察され、有効性が証明された[5]。(すなわちロール・ラダー)は魚雷の両舷外側に付いていて、修正操舵によって、魚雷の長軸周りの傾きとは反対回りの回転モーメントを生み出す。角の小さな四角い金属翼である。左右両側の安定舵は、空中でも十分な操舵力を得るために、着脱式の木製空中安定翼で覆われていた。安定翼は、魚雷が水面に突入したときの強い衝撃で壊れ去るようになっていた。左右両端が3本ずつのアルミ製シェアリングピンで留められた。残る本来の金属製安定舵は、水中駛走中にも操舵されて、水中突入時に発生した回転運動を減衰させた。(20-7/8in)水面下を走行する魚雷を直進させるため、ベベルギアを使って同軸反転2重4枚羽根スクリューを駆動する。尾部区画は、垂直安定板と水平安定板を十字型に備えている。それぞれの安定板(フィン)はその後方に舵をもっている。比較的小さく、縦舵は安定版の後縁全体にわたるが、そのスパンは極めて狭い。縦舵の操舵は、右一杯/中立/左一杯の3状態をそれぞれ所定時間継続させる積分動作であった。金属製安定板は、空気力学的に空中姿勢を安定させる木製尾部安定板(框板)で覆われる。これは1936年に導入された。木製尾部安定板は水中突入時の衝撃で脱落する。四式重爆撃機)の雷装の場合は、尾部安定板を延長した十字型形状の「九七式框板」が使われた。空気抵抗は小さく良好だが、機体下部の爆弾倉に空間的余裕が必要になった。陸上攻撃機の雷撃装備の場合、爆弾倉内部の気流を整流するためにもう一枚の板が必要とされた。爆弾倉に巻き込んで入ってくる乱流が投下される魚雷の空中挙動に乱れを生じさせるのを防ぐためだった。1944年以降はより高速、低空での雷撃に対応するため十字型形状で各安定板の面積を増した「四式框板」が採用され、新型の銀河や流星のほか、天山やキ-67などでも九七式框板に替わって用いられた。以上の速度で空中に投下され、放物線の軌跡に沿って水面に自由落下していく。空中の頭上げ下げ運動を安定化し、水面へ突入する軌跡に沿わせる。構造は簡単でよく機能した。スクリュー編集スクリューは同軸反転2重回転スクリューで、それぞれのスクリューは4枚のプロペラ羽根をもつ。各スクリューの製造は、四角い合金鋼からの鍛造で、最初に太い十字型にされ、次に中心をパンチで打ち抜かれる。1トン、3トンの鍛造によって4枚羽根が形成される。間隔で配置されている。スクリュー強度に関連する事故が起きたことがある。雷撃テストを実施していたとき、魚雷の走行方向が途中で曲がってしまった。水面での強烈な衝撃によって、後部スクリュー羽根の1枚に打たれた前部スクリュー羽根の1枚にクラックが発生したためだった。航空魚雷開発チームメンバーは、加工前の焼き鈍し、加工後の焼き入れ、焼き戻しの重要性を再確認し、そのように実施された。2時間置かれた後、石灰粉の中で冷却される。1.5時間置かれた後、油の中で冷却される。油の中に2時間置かれた後、空気中で冷却される。