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Selon une directive de 1937 de l’Armée Impériale qui voulait un avion de reconnaissance très rapide, Mitsubishi mit au point un bimoteur bien motorisé et à l’aérodynamique soignée qui vola pour la première fois en novembre 1939. Équipé de moteurs Mitsubishi Ha-26-I de 900Ch, l’appareil dépassait son « frère » A6M2 Rei Sen (Zeke, Zero) avec une vitesse de plus de 540 Km/h sur une distance de 2100 Km et fut mis en production en 1940 sous la désignation de Ki. 46-I (ou Type 100 modèle 1). (« Dinah » pour les alliés).
Après que 34 exemplaires eurent quitté les chaînes de montage, le constructeur décida en juillet 1941 de remotoriser l’avion avec des Ha-102 de 1050 Ch, ce qui autorisait une distance à parcourir de 2 470 Km et une vitesse de 604 Km/h. Aucun chasseur, ami ou adverse, ne pouvait l’intercepter. Cette version, désignée Ki. 46-II, fut la plus produite (1093 exemplaires).
Au vu de ces performances exceptionnelles, l’Armée envisagea d’en faire un intercepteur et le fit munir, en plus de l’habituelle mitrailleuse de 7, 7mm à l’arrière de la verrière, de 2 canons de 20 mm dans le nez et d’un autre de 37 mm oblique sur le dessus de l’habitacle, donnant alors la version Ki. 46-III, atteignant 630 Km/h et produite à 611 exemplaires.
Une dernière tentative de chasseur à haute altitude à moteurs Ha-112 turbocompressés fut produite, mais ne représentait que 4 appareils dont les performances étaient très moyennes.
Construit jusqu’à 1945, le Mitsubishi Ki. 46 Dinah totalisa 1742 exemplaires.
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