Trzeci prototyp samolotu myśliwskiego A7M2, przebudowany z drugiego prototypu A7M1 (nr ser. 302), sfotografowany po zakończeniu wojny w hangarze w bazie Misawa. Na tym zdjęciu widać, że ten egzemplarz miał proste (ścięte) końcówki stateczników poziomych.

A7M był jednym z ostatnich myśliwców zbudowanych podczas wojny dla lotnictwa Japońskiej Cesarskiej Marynarki Wojennej. Powstał z założeniem zastąpienia na pokładach lotniskowców słynnego A6M Reisen. Przedłużający się proces opracowania i rozwoju konstrukcji sprawił, że Reppū nie zdążył wziąć udziału w powietrznych zmaganiach drugiej wojny światowej. Gdyby produkcję seryjną zdołano jednak rozpocząć rok lub dwa wcześniej, A7M mógłby okazać się godnym przeciwnikiem amerykańskich Hellcatów.

Pod koniec 1940 r. Wydział Techniczny Głównego Biura Lotnictwa Marynarki Wojennej (Kaigun Kōkū Honbu Gijutsubu) zwrócił się do firmy Mitsubishi z propozycją opracowania następcy pokładowego samolotu myśliwskiego A6M Reisen (Typ 0). Chodziło o wstępne opracowanie założeń konstrukcyjnych dla nowego samolotu, który za kilka lat, po wyczerpaniu potencjału rozwojowego Reisena, miał zostać podstawowym myśliwcem pokładowym lotnictwa Japońskiej Cesarskiej Marynarki Wojennej (Dai Nippon Teikoku Kaigun). Ustalone w ten sposób wymagania taktyczno-techniczne miały zostać w następnym roku już oficjalnie przekazane firmie Mitsubishi do realizacji w ramach programu 16-Shi kanjō sentōki (pokładowy samolot myśliwski 16-Shi)1. Była to standardowa procedura, polegająca na zlecaniu opracowania nowego samolotu wkrótce po wejściu do służby jego poprzednika.
W owym czasie biuro konstrukcyjne Mitsubishi nie było jednak w stanie podjąć się tego zadania. Inżynier Jirō Horikoshi (główny konstruktor Reisena) ze swoim zespołem zajęty był bowiem pracami przy projekcie nowego myśliwca przechwytującego J2M Raiden. Poza tym w okresie uruchamiania produkcji seryjnej Reisen wymagał zaangażowania konstruktorów do wprowadzania na bieżąco niezbędnych poprawek. Braki kadrowe nie pozwoliły natomiast na utworzenie nowego zespołu projektowego specjalnie dla opracowania następcy A6M. W tej sytuacji prace przy projekcie wstępnym nowego myśliwca pokładowego zostały odłożone, a specyfikacja 16-Shi nigdy nie została sfinalizowana.
Rok później wydawało się, że można będzie wrócić do tematu następcy A6M. Produkcja seryjna A6M2 szła bez zakłóceń, a konstruktorzy Mitsubishi uporali się z największymi problemami napotkanymi podczas projektowania Raidena. Niestety nieobecność inż. Horikoshiego, spowodowana chorobą i kilkumiesięczną rekonwalescencją, ponownie uniemożliwiła zajęcie się nowym myśliwcem. Marynarka Wojenna nie chciała bowiem rozpoczynać projektu bez udziału swojego najlepszego konstruktora.
Do pierwszego spotkania przedstawicieli Gijutsubu z konstruktorami Mitsubishi z inż. Horikoshim na czele, poświęconego założeniom konstrukcyjnym dla następcy Reisena, doszło dopiero 14 kwietnia 1942 r. w siedzibie Arsenału Techniki Lotniczej Marynarki Wojennej (Kaigun Kōkū Gijutsushō; w skrócie Kūgishō) w Yokosuce. W tej i kilku kolejnych naradach brali udział także przedstawiciele Sztabu Generalnego Marynarki Wojennej (Gunreibu) odpowiedzialni za politykę sprzętową, piloci doświadczalni z Grupy Powietrznej Yokosuka (Yokosuka Kaigun Kōkūtai), a także wybrani piloci myśliwscy z jednostek liniowych, mający za sobą bojowe doświadczenia za sterami Reisenów.
Za najważniejsze cechy nowego myśliwca oficerowie Gunreibu uznali dużą prędkość maksymalną i zasięg oraz silne uzbrojenie. Argumentowali, że w ciągu dwóch lat na froncie mogą pojawić się nieprzyjacielskie myśliwce o prędkości ponad 650 km/h. Podobną opinię wyrazili piloci Yokosuka Kōkūtai oraz inżynierowie Mitsubishi. Ci ostatni zakładali nawet, że następca Reisena wejdzie do służby najwcześniej za trzy lata, zatem trzeba brać pod uwagę możliwości przeciwnika w takim właśnie horyzoncie czasowym. Co więcej, inż. Horikoshi uważał, że ograniczony potencjał japońskiego przemysłu lotniczego nie pozwala na równoczesne konstruowanie i produkcję kilku typów myśliwców, wobec czego postulował stworzenie jednego, „uniwersalnego” myśliwca o jak najlepszych możliwych do uzyskania osiągach, przewyższających maszyny przeciwnika. Szacując wstępnie masę startową na poziomie 4200 kg, dla uzyskania zakładanej prędkości maksymalnej konstruktorzy zaproponowali więc skrzydła o powierzchni nośnej 28 m2, co dawałoby jednostkowe obciążenie powierzchni nośnej na poziomie 150 kg/m2.
Piloci liniowi, będący pod wrażeniem własności lotnych Reisena i sukcesów odnoszonych przez te myśliwce na wszystkich frontach, za kluczowy parametr uznali z kolei zwrotność, pozwalającą na prowadzenie manewrowych walk powietrznych z każdym napotkanym przeciwnikiem. Na bazie dotychczasowych doświadczeń bojowych oczekiwali także znacznego zwiększenia zasięgu w porównaniu z A6M2. Według ich wizji samolot powinien mieć skrzydła o powierzchni nośnej około 31 m2 i jednostkowym obciążeniu najwyżej 130 kg/m2.
Spadek obliczeniowej prędkości maksymalnej do 610 km/h uznali za możliwy do zaakceptowania. Opinię pilotów podzielali specjaliści z Kūgishō, choć równocześnie zwrócili uwagę na konieczność zapewnienia osiągów lepszych od myśliwców przeciwnika.
Ostatecznie za najważniejsze cechy nowego myśliwca pokładowego uznano: dobre własności manewrowe, duży zasięg, dobre własności lądowania na pokładzie lotniskowca, dużą prędkość maksymalną, dużą prędkość wznoszenia oraz dobre własności podczas startu z pokładu lotniskowca. Taka hierarchia pożądanych charakterystyk preferowała samolot z mniejszym jednostkowym obciążeniem powierzchni nośnej. W trakcie dalszych dyskusji zgodzono się wszakże na kompromis, polegający na zwiększeniu obciążenia do około 150 kg/m2, ale pod warunkiem zastosowania automatycznych klap bojowych dla poprawienia zwrotności w walce manewrowej.
Najważniejszą kwestią był wybór odpowiedniego silnika. Horikoshi od początku zakładał, że nowy myśliwiec powinien być napędzany silnikiem o mocy około 2000 hp. Jako najbardziej odpowiedni i mający przed sobą największe perspektywy rozwoju konstruktorzy uznali 18-cylindrowy silnik gwiazdowy Mitsubishi MK9A (oznaczenie fabryczne A-20)2. Był to nowy silnik, którego pierwsze prototypowe egzemplarze dopiero przechodziły próby na hamowni. Wkrótce miała być dostępna ulepszona wersja MK9B, wyposażona w sprężarkę napędzaną za pośrednictwem sprzęgła hydrokinetycznego. Takie rozwiązanie, podpatrzone w niemieckim silniku Daimler-Benz DB 601, uznano za dobry sposób zwiększenia wydajności sprężarki. Spodziewano się, że MK9B osiągnie moc startową 2200 hp oraz moc trwałą 1760 hp na wysokości 6000 m i 1700 hp na wysokości 8000 m.
MK9B miał masę niemal 1150 kg, wobec czego masa własna nowego myśliwca miała wzrosnąć do 3293 kg, a startowa do 4490 kg. Obliczeniowa prędkość maksymalna wynosiła 684 km/h na wysokości 8000 m, a prędkość lądowania 129 km/h. Przy pełnej mocy silnika długotrwałość lotu obliczono na 1,1 godziny, natomiast przy prędkości przelotowej na nieco ponad dwie godziny plus 30 minut rezerwy na prowadzenie walki powietrznej z maksymalną mocą silnika. Planowane uzbrojenie miało składać się z dwóch działek Typ 99 Wzór 2 (99-shiki 2-gō) kal. 20 mm (z zapasem amunicji po 200 nabojów) oraz czterech karabinów maszynowych Typ 3 (3-shiki) kal. 13,2 mm (po 400 nabojów). Karabiny zostały opracowane w oddziale arsenału Kūgishō w Kanazawie i w owym czasie znane były jako shisei 13-miri kotei kijū (doświadczalny stały karabin maszynowy kal. 13 mm). Oznaczenie Typ 3 otrzymały dopiero po oficjalnym przyjęciu do uzbrojenia we wrześniu 1943 r.
Jak już wspomniano, te imponujące osiągi musiały jednak ulec korekcie w dół na rzecz zwrotności, zasięgu i charakterystyk lądowania. Co gorsze, Gijutsubu i Kūgishō preferowały do napędu nowego myśliwca konkurencyjny silnik Nakajima NK9 Homare (oznaczenie fabryczne NBA), również 18-cylindrowy w układzie podwójnej gwiazdy o mocy startowej około 2000 hp, ale mniejszy i lżejszy od MK9. Homare miał wprawdzie nieco gorsze charakterystyki na dużych wysokościach, ale od nowego myśliwca pokładowego oczekiwano wysokich osiągów raczej na małych i średnich wysokościach. W tej sytuacji przewaga silnika MK9 na dużych wysokościach nie była decydującym argumentem. Ponadto wiosną 1942 r. NK9 miał już za sobą niemal cały zaplanowany program prób i mimo pewnych problemów wkrótce miała rozpocząć się jego produkcja seryjna.

Realizacja projektu

6 lipca 1942 r. Gijutsubu sformułował wreszcie wymagania dla nowego pokładowego samolotu myśliwskiego i skierował do firmy Mitsubishi oficjalną specyfikację 17-Shi kanjō sentōki (pokładowy samolot myśliwski 17-Shi; w skrócie 17-Shi kansen). Samolot dostał oznaczenie wojskowe A7M1 i kodowe M-503. Aby samolot mieścił się na platformie podnośnika na lotniskowcu i w hangarze długość i rozpiętość ograniczono do 11 m (w przypadku rozpiętości konieczne było zastosowanie składanych końcówek skrzydeł), a wysokość do 4 m. Prędkość maksymalna miała wynosić 639 km/h (345 węzłów) na wysokości 6000 m, czas wznoszenia na wysokość 6000 m poniżej 6 minut, długotrwałość lotu (przy normalnej masie startowej) 2,5 godz. z prędkością przelotową 463 km/h (250 w.) na wysokości 4000 m plus rezerwa paliwa na 30 minut walki powietrznej przy maksymalnej mocy silnika na wysokości 6000 m, rozbieg do startu z pokładu lotniskowca nie więcej niż 80 m przy przeciwnym wietrze o prędkości 12 m/s (23,3 w.), prędkość lądowania poniżej 124 km/h (67 w.).
Zwrotność A7M1 miała być porównywalna ze zwrotnością myśliwca A6M3 Reisen Model 32. Dopuszczalna prędkość w nurkowaniu – jedno z głównych ograniczeń Reisena – miała początkowo wynosić aż 833 km/h (450 w.), ale później wartość tę uznano za zbyt dużą i obniżono do 787 km/h (425 w.). W specyfikacji rekomendowano jednostkowe obciążenie powierzchni nośnej na poziomie około 150 kg/m2, ale pod warunkiem użycia klap bojowych, których efekt działania miał być taki, jakby obciążenie wynosiło tylko około 120 kg/m2. Uzbrojenie ustalono na dwa działka Typ 99 Wzór 2 kal. 20 mm (2 × 200 nabojów) i dwa kaemy Typ 3 kal. 13,2 mm (2 × 400 nabojów). Wyposażenie miało zasadniczo odpowiadać myśliwcowi Reisen, a jedną z kilku nowinek miał być przelicznik znoszenia, ułatwiający pilotowi nawigację nad pozbawionymi punktów orientacyjnych obszarami oceanu.
Gijutsubu nie określił w specyfikacji konkretnego typu silnika, jedynie ogólnikowo zalecił, że ma to być silnik, który do końca marca 1943 r. przejdzie pomyślnie oficjalne próby kwalifikacyjne. We wrześniu 1942 r. Kōkū Honbu zaakceptowało do produkcji seryjnej silnik Homare 11 (NK9B; Ha-45-11). Równocześnie konstruktorzy firmy Nakajima pracowali intensywnie nad jego kolejnymi wersjami rozwojowymi o coraz lepszych parametrach oraz nad usunięciem wszelkich zauważonych niedociągnięć. Kōkū Honbu wiązało z silnikiem Homare wielkie nadzieje, widząc w nim źródło napędu niemal wszystkich nowo projektowanych w tamtym czasie samolotów. W tej sytuacji jeszcze w tym samym miesiącu Gijutsubu przekazał firmie Mitsubishi oficjalne polecenie zastosowania do napędu A7M1 silnika Homare, ku wielkiemu niezadowoleniu konstruktorów.
Jak pokazała przyszłość, to inż. Horikoshi miał rację co do silnika. Homare od początku był niezwykle wysilony i jego potencjał rozwojowy szybko się wyczerpał. Ogromne zapotrzebowanie na te silniki sprawiło, że produkcja seryjna była prowadzona w pośpiechu, co w połączeniu z coraz bardziej krytyczną sytuacją japońskiego przemysłu w ostatnim okresie wojny – zwłaszcza deficytem surowców i brakami wykwalifikowanej siły roboczej – odbiło się niekorzystnie na ich jakości.
Tymczasem niemający wysokiego priorytetu silnik MK9 był dopracowywany bez pośpiechu, a montowane w większości ręcznie i z dużą starannością nieliczne zbudowane egzemplarze pracowały nienagannie, potwierdzając znakomitą reputację silników Mitsubishi. Paradoksalnie, pod sam koniec wojny niektóre typy samolotów napędzanych silnikami Homare usiłowano naprędce przystosować do napędu silnikami MK9. Niestety, wtedy nie było już ani czasu, ani możliwości, aby uruchomić ich seryjną produkcję.