背景
紫電式戰鬥機1940年9月，日本海軍提出高速水上戰鬥機計畫，以便利於島嶼的早期防空作戰，從戰爭一開始，日本就迫切需要有一種用於鞏固被占領土的截擊戰鬥機用於要地防空。
川西便推出紫電的原型機——“強風”。但後來戰局失利，導致日本必須研發攔截機，於是海軍本部便要求川西將“強風”原本優異的性能，改良成為陸基戰機。在菊原設計小組的努力下，很快就推出了“紫電”11型，並首創自動戰鬥輔助系統。但是11型的中單翼設計和大型的四葉螺鏇槳導致主起落架過於脆弱，加上引擎和自動戰鬥輔助系統毛病百出，製造過程也過於繁複，使實用性大幅降低。於是川西的鳴子工廠便推出重新改良後的“紫電改”，低單翼的設計和較簡略的製造過程，使“紫電改”躍升為海軍的有力戰機之一。縱使引擎的問題還是沒有解決，但因為戰局吃緊，“紫電”系列還是加入了戰局，總產量包括各型在內共1440架。
為儘量縮短研製周期，承擔研製任務的日本水上飛機老牌廠家川西飛機廠有意保留了強風式原有的機身與機翼構造，用後三點收放式起落架替代了原先笨重的浮筒，並選用了全新的國產譽11型大功重比空冷發動機。在航空史上，不乏用一般飛機改成水上飛機的先例，但用水上飛機改成高性能的戰鬥機，卻十分少見。
“紫電”屬單座單發輕型戰鬥機，設計中大膽採用了世界上尚未完全推廣的層流翼型和自動收放空戰襟翼，特別是後者，能藉助於不太複雜的機構使飛機在各種速度狀態下都能獲得相應的最佳襟翼偏轉角和升阻比。紫電還採用了桿力調節器，使各種速度下均有較好的操舵力和舵效。作為計畫中零式飛機之後繼，紫電摒棄了後者片面追求輕捷的設計思想，模仿對手美國人實施了重裝甲、重火力的改造方針。
由於不允許花時間作太多的修改，外加西川公司本身缺乏起落架設計經驗，“紫電”沿用了強風的梯形上反中單翼布局，但作為陸基飛機，起飛著陸時視界存在死角，加上主起落架支柱過長，收放機構過於複雜，輪距過寬和方向舵偏小，飛機起降時存在不少麻煩和癮患。
全金屬結構的“紫電”有一個粗短的機身和多隔框的水泡形座艙蓋，全機給人一種緊湊和圓滑的感覺。
一年後的1942年12月31日，原型機在伊丹試飛成功，但因發動機及機體本身機械故障太多，影響了試製進度。幾經努力，海軍終於在1943年7月接受飛機並在橫須賀港展開了一系列試驗。由於4門20毫米機炮強大的摧毀力和原型機天生具有的良好的續航性能，使海軍很快拍板訂貨，於是，這種被美軍稱之為“喬治”的海軍戰鬥機成為戰爭後期與著陸軍中島四式“疾風”一起，成為能與美國海軍主力機種F6F和F4U相抗衡的日本戰機。
因為戰事吃緊，“紫電”是帶著許多急待改進的技術問題匆忙投產的，海軍不得不調來大批技術人員和熟練工人充實到川西廠，但仍不斷存在飛機雖已出廠卻遲遲無法放飛的尷尬現象。
1944年10月，第一種實用化的改型“紫電”11型在台灣——菲律賓地區首次投入戰鬥，此時已到戰爭後期。其空戰性能表現不凡，連美國海軍最好的F6F也自嘆不如，但產量低、出勤率低仍嚴重影響著戰鬥力的形成。從1943年至45年，紫電各改型共生產了1007架。
早期試製型為“紫電”11型（N1K1—J），機頭上方裝7．7毫米機槍2挺，機翼下凸出的包皮內裝有20毫米機炮2門。
大量投產後的“紫電”11甲型（N1K1—Ja）於1944年11月定型，放大了的滑油散熱器被移到機頭下方，機槍撤去，但機翼內部安裝了2門20毫米機炮。此外，翼下還能外掛60千克炸彈2顆、機身下可掛副油箱一隻。
“紫電”11乙型（N1K1—Jb）在機翼內部安裝了4門“99式2號4型”機炮，機腹可掛250千克炸彈一顆。平尾也改為矩形，是一種打擊力較強的戰鬥轟炸機。由於時速低於555千米的任何戰術飛機在穿透美國艦隊強大的對空火力網進行突防時，通常只有5%的架次可獲得投彈機會，所以掛彈飛行的紫電也不能指望取得多大的海上攻擊效果。
後來試飛了“紫電”11丙型（N1K1—Jc），它能掛4顆小炸彈，並有火箭助推器幫助加速，這種改型在戰爭末期為用來攔截B—24和B—29，還在翼下改裝了火箭發射器。
部署
“紫電”的第一支部隊誕生在館山基地，1944年10月開始在東海洋面與美國艦隊航空兵展開角逐。其最高時速比F6F還要高出20千米。由於飛機數量少，飛行員素質低劣。飛機裝備的“譽”式發動機又故障頻頻，“紫電”始終無法維持較高的出勤率，以主動姿態積極參與攻擊行動。但在1945年6月，谷田部隊飛行員駕駛著灌進劣質汽油的“紫電”戰鬥機在日本關東地區成功地攔截住美國機動部隊的大機群，曾擊落不少敵機。紫電主要活躍在沖繩、菲律賓、硫磺群島和日本本土一帶，先後配備在元山、台灣乙、橫須賀、筑波、132、201等14支航空隊及301、401等6支特設飛行隊。在戰爭末期，曾改作“特攻機”和“紫電改”的教練機。
改進
由於日本海軍自下而上從一開始就期望著能對“紫電”進行一次脫胎換骨的改進，這就導致川西飛機廠進一步研製了新的大改型號，代號N1K2—J，泛稱“紫電改”。
實際上，“紫電改”的研製和“紫電”的研製基本上是平行進行的。“紫電改”的設計始於1942年，1943年2月方案通過審查，由於改裝十分徹底，可以認為紫電改是又一種新飛機。
除繼續採用層流翼型外，機翼已從不合理的中單翼改為低單翼，翼端扭轉3．25度，翼根後緣加大了整流皮面積，一舉解決了“紫電”存在的種種弊病。延長0．5米的機身構造得到完全改造，小直徑譽21型發動機進一步減少了正面阻力，流線形的機身中段採用三角形斷面，又減少了翼——身干擾阻力。飛機在操縱性、射擊精度和起落性能方面也有所改善。在提高爬升速度的同時，減少了自重約100多千克。
同樣還裝備了和“零戰”類似的控制機內“操縱索”強度的裝置，以便在高低速時按照喜好改變操縱手感。而在自動空戰襟翼問題上，有些駕駛員如坂井三郎在戰後的採訪中提到了自動襟翼裝置里的水銀在某些情況下會出現氧化的問題（雖然原則上水銀在常溫下不太會輕易氧化），而有些其他的日本海軍駕駛員則非常厭惡這種自動裝置。考慮到“零戰”脆弱的裝甲問題，“紫電”和“紫電改”的內部燃料箱一般都經過了全套防彈處理外加自動滅火裝置。除了在駕駛員的前方配置了防彈玻璃，原本也裝備在後鏡處安裝防護鋼板。特，由於大大強化了防彈裝甲和採用了防漏油箱，飛機生存性大幅度提高，並接近了歐美標準。4門機炮的攜彈量從每門數十發增至200多發，並可外掛60千克炸彈或火箭彈。
由於“譽”式發動機日趨成熟和功率增長，使飛機時速達到了630千米，滿足了海軍的作戰要求。1943年12月31日，一架塗成橙色的原型機試飛上天，整個研製改裝工程只化了十一個月。1944年4月，軍方展開多項試驗，其間改良工作從未間斷……經過努力，“紫電改”終於繼零戰以後成為日本海軍兼具甲類要求（艦載格鬥）和乙類要求（反轟炸機）的“水平超群”的優秀機種，戰後，被盟軍評價為“日本最好的戰鬥機”。
“紫電改”是在1944年下半年正式投產的，1945年1月才獲得制式稱號“紫電21型”（即紫電改的第一種改型）。
不久，川西工廠又生產了可在翼下掛4枚炸彈的紫電21甲型（N1K2—Ja）。
1944年底，因海軍將生產重點置於戰鬥機方面，故傾其財力與人力集中生產“紫電改”已成為必然選擇。為配合增產規劃，在川西、三菱、愛知、昭和等七家飛機廠的八個廠區同時建立了生產線，目標訂得不低——到1945年秋季月產量不得少於1000架。
在戰爭最後一年，由於日本國內資材枯竭，勞工不足，軍工廠忙於疏散，又屢遭空襲，使“紫電改”的增產成為泡影。加上譽式發動機的質量下降，海軍曾寄以厚望的“紫電改”從1945年3月至5月間，僅在川西工廠的鳴尾工場造出400來架，三菱的水島工場和大村的21航空廠僅造出幾架，累計數也不過428架。
紫電式戰鬥機作為艦載戰鬥機，“紫電改”雖然始終沒有機會隨艦出征，但在以陸上機場為基地的作戰中已證明其綜合飛行性能遠遠超過了名聲在外的“零”式戰鬥機。與美國海軍的F6F相比較，除航程稍短，其他戰術指標都已領先。當時日本海軍的飛行員則喜歡稱紫電為“ J”，紫電改為“ J改”。
發展型號
為適應前線作戰需要，“紫電改”發展過幾種改型：如改裝98式射擊/轟炸瞄準具，機頭加裝2挺13毫米機槍的“紫電31”型（N1K3—J），也稱“紫電改”3；有改裝帶低壓燃燒噴射裝置的“譽”23型發動機，機頭放長0．15米的“紫電”32型（N1K4—J），也稱“紫電改”1；有用上述二型改裝成的艦載試驗機“紫電”41型（N1K3—A），也稱“紫電改”2和“紫電”42型（N1K4—A）；也有改裝三菱ハ—43—11型發動機的“紫電”25（N1K5—J），也稱紫電改5。“紫電改”的雙座教練改型從21型加后座改成，稱N1K2—K。
1944年12月末，裝備“紫電改”的第一支部隊，有名的第343航空隊在松山機場成立，下屬3箇中隊共擁有72架飛機，由源田實大佐指揮。他擁有最好的飛行員，也懂得如何揚長避短，充分發揮近海作戰在後勤補給和地理上的種種優勢。
戰績
儘管日本敗色已濃，但與美國艦載機的幾次交手，仍取得了一些戰果。1945年2月，該部奉命擔負日本西部防空任務。3月19日，首次作戰即占上風。343航空隊當日派出全部可供飛行的54架“紫電改”前往攔截空襲吳軍港的美艦載飛機編隊，在松山上空6個小時的斷斷續續的空戰中，共擊落F4U、F6F 達52架，自己僅損失16架（一說48比15）。在4月至6月間，他們又飛往沖繩、鹿屋、國分、大村和九州基地，空戰均較順利。7月24日，鴛淵隊長率領21架紫電改在豐後水道上空攔截了空襲吳地區的500架美國海軍飛機，擊落其中的16架，己方損失6架。在沖繩之戰中，又以損失29架之代價擊落美機106架。至戰敗時，該航空隊共74名飛行員殞命，總戰果170架左右。
但是紫電改的戰果存在大量的疑點，以上文提到的1945年3月19日的戰鬥為例，美方記錄當日未歸還戰鬥機僅為F6F8架，F4U6架，總計14架。美方戰報對當日空戰的描述為”遭遇零星抵抗“。根據美方的擊落，343聯隊和美軍航空部隊的交換比為8比7，仍然是美方占優。
343聯隊長官源田實在太平洋戰爭早期在日軍航母上擔任指揮官的時候，就有喜歡誇大戰果的習慣，而日軍從1942年中旬中途島慘敗之後就習慣性的在戰果中注水，聖克魯斯海戰根據日軍戰報共擊沉美軍航母三艘，重創一艘，但實際上當時整個太平洋艦隊能動的航母就兩艘，薩拉托加還在美國本土進行修理。
“紫電改”先後在343、1001、橫須賀航空隊和偵察11、偵察12飛行隊，以及戰鬥167、301……701等6支飛行隊中服役。其中，301飛行隊的營野直大尉個人戰果25架，是“紫電改大王牌”。
評價
戰後，美軍用辛烷值92的優質航油對“紫電改”作過飛行包線再測試，飛出了時速670千米的好成績。盟軍事後承認，該機的綜合性能並不亞於“噴火”9、“零”式52型、P—47D、“疾風”和Fw190等大戰著名戰鬥機，僅火力遜於P—47D，轉彎性能和“易生產性”次於“零”式和“噴火”。“紫電改”確實是戰時日本海軍的優秀機種。
性能參數
型 號 ：紫電改21型(N1K2-J)
發 動 機 ：中島“譽”21型星型複列18缸氣冷式發動機，1990馬力
尺 寸： 長9.35m，翼展11.97m，高3.96m
最大速度： 594 km/h
升 限： 10760 m
航 程： 1720km
空 重 ：2657kg
武 器： 99式2號20mm機炮4門，250kg炸彈2枚或火箭彈6枚
機組人員： 1人
