 在武器配置上，中岛最初选定是1门20毫米机炮和2挺7.7毫米机枪，但从火力密度和持续性考虑，改为2挺7.7毫米机枪和2挺12.7毫米机枪。 在机首上部安装2挺八九式7.7毫米航空机枪，通过机枪协调器穿过螺旋桨旋转面射击，在两侧主翼内各装1挺一式（即ホ103 型）12.7毫米机枪，每挺机枪的备弹数量均为250发，在座舱正前方安装一具望远镜式的八九式射击瞄准具。 相比仅有2挺12.7毫米机首机枪的キ-43,キ-44的火力明显增强了，但相比同期欧美战斗机安装6～8挺机枪或2挺机枪加2门机炮的配置，还是显得威力不足，特别是在后来面对机体坚固的盟军轰炸机时必须取得更多的命中才能加以摧毁。
■二式战斗机（キ-44）的武器包括机首的2挺7.7毫米机枪和主翼内的2挺12.7毫米机枪。 キ-44的两种机枪都是当时日本陆航的标准空战武器，八九式7.7毫米机枪是日本许可生产的英国维克斯E型7.7毫米机枪，长1035毫米，重12.3千克，采用弹链供弹，初速820米/秒，射速达800～1100发/分； 一式12.7毫米机枪则是仿制美国勃朗宁M2型12.7毫米机枪，长1267毫米，重23千克，弹链供弹，初速780米/秒，射速800发/分，除了仿制美国原装弹药的穿甲曳光弹、普通弹外，日军还特意开发了特种燃烧弹和破片榴弹，以增加威力。 {!-- PGC_COLUMN --} 随着战争的推进，キ-44的后期改型将7.7毫米机首机枪升级为12.7毫米机枪，备弹量不变。
■收藏于泰国空军博物馆内的二战日本陆航机载武器，中间的就是一式12.7毫米机枪。 在投入实战后，陆航也感到キ-44的火力对付重型轰炸机较为吃力，于是在部分改型上将机翼武器改为2门ホ301型40毫米机炮，这倒是一款很值得说道的武器。 单发战斗机要装备大口径航炮必须克服两个困难，一是控制重量，二是减少后坐力，而ホ301型采取了异乎寻常的解决之道。 这门炮外观上与普通航炮没啥两样，但内部结构别有乾坤，采用了特殊的喷进炮弹，炮弹底部带有燃烧室，类似于固体火箭发动机推进器，击发后发射药点燃，大量气体从弹体底部的小孔喷出，将炮弹推出炮膛，其原理与火箭炮颇有几分相似，也类似于日军步兵的掷弹筒。 由于喷进炮弹没有弹壳，因此省去了抛壳机构，自动机结构也大为简化，因此全炮重量控制在惊人的40千克，作为对比德国空军在二战末期采用的Mk 108型30毫米机炮重量都达到58千克。 ホ301型约800千克的后坐力在同口径武器中也相对较小，非常适合安装在单发战斗机上。
■ホ301型40毫米机炮，该炮威力强大，但弹道性能低劣，备弹数量少。 然而，ホ301型的特殊设计是以牺牲射击性能为代价的，其射速仅为400发/分，初速低至220米/秒，弹道弯曲，射程很近，而且炮弹体积较大，每门炮仅以8发弹匣供弹，火力持续性差，但因为威力够大还是被陆航用于截击轰炸机。 在实战中这种武器十分难用，但只有少数王牌飞行员才能掌握窍门，比如上坊良太郎大尉曾利用キ-44的爬升性能和ホ301型的弹道特性，采用急跃升下方攻击的战术，击落过B-29轰炸机。 总体而言，40毫米机炮并不为飞行员所喜，存在将其换回12.7毫米机枪的情况。
■二式二型乙主翼上的40毫米机炮，美军于1945年2月14日在克拉克机场拍摄。 除了机载枪炮外，キ-44还可以挂载小型炸弹执行对地攻击任务，在两翼下方的挂架上搭载2枚30～100千克炸弹，或在机腹中央挂架上挂载1枚250千克炸弹。 在不挂弹时，机翼挂架还可挂载2具130升可抛式副油箱，以延伸航程。 值得注意的是，通过对欧美飞机的考察以及诺门罕空战的总结，日本陆航对于飞行员的保护已经有所认识，小山团队在キ-43上就采用了带有防弹橡胶的自封油箱，而在キ-44上又引入了防弹装甲，在驾驶席后方设置了13毫米厚、重约60千克的防弹钢板，提高了飞机的生存能力，キ-44也是第一种配齐两大保命神器的日本战斗机。相比同期为了追求航程而抛弃防弹措施，枉顾飞行员生命安全的海军飞机，小山团队很有先见之明，这也是很多陆航老飞得以幸存的重要原因。 |
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