▲Ki-43上所安裝的望遠鏡式瞄準具

在瞄準具后部， 4301號原型機采用了和Ki-27類似的水滴式座艙蓋，不過座艙蓋的后部為不透明的金屬結構，飛機的無線電天線桿從座艙蓋后部中間穿過。除此之外，4301號原型機的引擎罩內沒有散熱片的配置，而且螺旋槳的前端并未安裝轂蓋。以上這幾點使得這第一架Ki-43和它所有的后續型號之間存在著極大的外觀區別。

1938年12月12日，由一架Ki-27進行陪伴，中島公司的飛行員四宮清駕駛著4301號原型機在太田市的尾島機場進行了首飛。但結果令所有人感到心灰意冷：原型機性能無法達到陸軍的基本要求，Ki-43的設計開始引發質疑。

Ki-43原型機性能表：

按照日本陸航的標準流程，一種新型飛機在研發初期通常要造出一定數量的原型機以供評測，根據試飛成績來決定是繼續飛機的發展抑或中止項目。根據這個制度，中島公司在1939年2月交付了4302號原型機，一個月之后，4303號原型機出廠。

日本陸航的飛行員來到中島公司，滿懷希望地對這3架原型機進行了全面的試飛評測。對于30年代末期，習慣了飛輕巧靈活飛機的Ki-27飛行員來說，新型Ki-43的表現非常的糟糕：動作僵硬死板、對操縱反映緩慢遲鈍。除此之外，Ki-43的重量相比它的前輩重上太多，起落架的收放相當不正常，駕駛艙視野不良的問題也讓飛行員感到十分別扭。。。這些毛病綜合在一起，讓陸航飛行員對Ki-43的印象一落千丈。

▲從Ki-43駕駛艙外拍攝的照片，注意瞄準具后部撥動前端整流罩的開關

讓Ki-43項目雪上加霜的是，中島公司在試飛這3架原型機的同時，在Ki-27的基礎上改造了一架代號為Ki-27改的試驗機。Ki-27改裝備有可收放的起落架，其性能要優于Ki-43上采用的型號。

現在，日本陸航的頭頭腦腦們開始有點猶豫了：既然改裝后的Ki-27看起來已經頗有現代化戰機的模樣，那這個毛病纏身的新型Ki-43還有沒有必要再發展呢？聆聽試飛員的反映之后，他們的內心更舉棋不定：日本陸航飛行員對戰斗機的纏斗性能極為看重，他們早已習慣了敏捷靈活的Ki-27以及敞開式駕駛艙的布局，因此笨重呆滯的Ki-43原型機根本無法被他們所接受！
　
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