研製動因
二戰前夜，與瘋狂擴軍的德國一樣，日本也在窮兵黷武。似乎一夜間，日本的航空工業就已邁進世界先進行列。
中島97式戰鬥機（Ki-27）1934年法國和德國同時興起研製遠程雙發戰鬥機的熱潮，這也引起了日本軍方和航空業界的注意。在計畫中的太
福克G.I招標中要求雙發戰鬥機的作戰半徑要達到400至500公里，另富餘30分鐘飛行時間。其餘性能必須儘量與單座戰鬥機接近。武備為固定機炮2門，鏇轉機槍1挺，另要有一套無線電設備。
設計指標
由於不同意雙發重型戰鬥機一開始給出速度、機動性和軍械方面的設計指標，陸軍航空本部立川技術研究所調低了指標，這樣可以減小設計難度。1937年3月，川崎航空工業，三菱重工和中島飛機三家公司被陸軍選中開始預
中島Ha-20乙發動機最大速度：3,500米高度時540公里/小時；作戰空域：2,000米~5,000米；續航力：350公里/小時巡航狀態下4小時40分鐘，預留30分鐘作戰油量；發動機：兩具中島Ha-20乙9缸星形發動機；軍械：前向固定機炮一門，前向固定機槍兩挺，後向鏇轉機槍一挺。
原型機試飛
1938年新年後Ki-45的設計工作在川崎岐阜工廠展開，土井武夫和副手井町技師取代了非町勇著手設計。川崎在此
Ki-45第一架原型機1939年1月出廠，但存在諸多問題不管怎樣，川崎還是在10個月內完成了設計。1939年1月初第一架Ki-45原型機（c/n4501）在岐阜工廠下線，完成短暫的地面試驗之後就開始試飛。這架飛機安裝兩具中島Ha-20乙原形發動機，這實際上是按許可證生產的英國布里斯托“水星”，起飛功率790馬力，3,900米高度時額定功率820馬力。發動機容納在具有典型布里斯托風格的巨大引擎罩中，驅動兩副3葉變距螺鏇槳，沒有槳轂蓋。主起落架向後手動收入發動機艙後段，收起後起落架艙蓋僅蓋住起落架支柱，機輪還有部分突出在外，設計師希望這樣在機腹迫降時能提供一些保護作用。
Ki-45 原型機的發動機罩強烈的布里斯托風格飛行員安坐在機翼前緣位置的駕駛艙內，無線電員/機槍手在機翼後緣位置的後坐艙內，他們之間被主油箱分隔，前后座艙蓋都向右打開。原型機沒有安裝軍械，預定在機鼻上部安裝兩挺7.7毫米89式機槍，右側機腹下可安裝一挺修改過的20毫米97式反坦克步槍，前向槍炮由飛行員通過一個穿過風擋的望遠鏡式瞄準具進行瞄準。無線電員操縱一挺可拆卸的7.7毫米89式鏇轉機槍。由於川崎缺乏經驗和過度趕工，原型機在試飛中暴露了很多問題：通過鏈條和齒輪手動收放的主起落架總是出故障，後射機槍的安裝方式在高速飛行中根本無法使用，不的不重新設計。但最嚴重的問題還在發動機，中島無法吃透技術，導致原型機達不到額定功率，而且川崎也是頭一次使用空冷發動機，設計笨拙的粗大發動機艙產生了過多的阻力，並使日常維護極為困難。
Ki-45 后座的迴轉機槍架第2架原型機（c/n4502）的發動機艙進行了重新設計，並安裝了大型槳轂罩以減小阻力，另外還有一些設備上的更動。但是這些改進還是不讓人滿意，於是1939年3月完工的第3架原型機（c/n4503）上安裝有更誇張的槳轂罩，巨大的槳轂罩與引擎艙融為一體，冷卻空氣由槳轂罩前端引入。另外3號機起落架改為電動收放，解決了手動收放的可靠性問題，但試飛中又發現引擎艙阻力過大，引發的亂流導致附近翼面失速。為了解決此問題，設計組在發動機艙附近的翼面上開設溝槽，結果並不能完全防止失速。
在三架原型機完成後，陸軍又追加了6架原型機的定單。1939年底Ki-45原型機達到的最大速度是480公里/小時
第二架原型機的發動機艙重新設計，但仍不理想設計改進
1940年4月航空本部指示川崎在一架未完成的機體上安裝兩具中島Ha-2514缸星形發動機，Ha-25在2,500米高度
Ki-45第3架原型機誇張的發動機艙功率1,050馬力，起飛功率970馬力，功率比Ha-20乙大，直徑卻更小。川崎正擔心整個項目被取消，於是欣然接受，將新發動機安裝在第7具機體（c/n4507）上，並按NACA規範重新設計了發動機罩，使用了小型槳轂蓋。Ha-25的單級增壓器進氣口設定在引擎艙外側的機翼前緣，滑油散熱器設定在引擎艙下方。這架飛機也採用電動主起落架，機輪可完全收入發動機艙中。無論從哪方面來看，新機較前3架原型機改動甚大，於是就有了一個奇怪的日式稱呼“Ki-45第一次性能提升型”。但該機運氣不佳，在1940年7月的首飛中引擎罩鰓片飛脫，迫使飛行員緊急著陸，導致起落架折斷，螺鏇槳和翼尖受損。一個月後飛機才修復，此時又有安裝新發動機的4504，4505，4506，4508和4509加入試飛工作。試飛表明引擎艙亂流和阻力問題已經解決，飛機達到了速度要求，其中一架原型機飛出了520公里/小時（3,500m）的速度。
換裝中島Ha-25發動機的Ki-45第一次性能提升型。在Ki-45第一次性能提升型緊張試飛的同時，土井武夫設計組忙著完善設計，修正最後的缺陷，為投產做準備。為了增加性能並簡化生產，川崎建議將在11架原型機上使用的橢圓輪廓機翼改為平直輪廓機翼，同時翼展增加0.5米，翼面積增加3平方米。在生產型上，Ha-25的安裝位置更低，引擎艙直徑更小，同時增壓器進氣口移到發動機罩唇口上緣。尾翼也經過修形，機身更纖細且背部筆直。另外還使用反射式瞄準具代替望遠鏡式瞄淮具，使用98式7.92毫米機槍（日版的MG15）取代7.7毫米後射機槍，使用兩挺12.7毫米1式機槍代替原先的
Ha-25發動機7.7毫米89式機鼻機槍。兩個月後的1940年10月，陸軍核准了這些更動，1941年5月川崎完成了細節設計。
重新設計後的飛機被稱為“Ki-45改”，非正式名稱“Ki-45第二次性能提升型”。首架飛機在1941年8月於岐阜工廠下線，並在接下來的一個月中進行了試飛。到1941年末川崎又生產了Ki-45改的兩架原型機和12架預生產型機，試飛結果令人滿意。日本陸軍決定將這種飛機以陸軍2式復座戰鬥機甲型“屠龍”的名稱投產，即Ki-45改甲，並指示川崎在岐阜工廠和新建的明石工廠同時生產“屠龍”。
性能數據
Ki-45改丙
Ki-45改丙三視圖翼面積：29.00m2
自重：4,000kg
最大重量：5,500kg
最大航速：545km/h（高度3,500m）
續航距離：2,000～2,260km
升限：10,000m
螺鏇槳：3葉變矩螺鏇槳
發動機：1,050馬力三菱1式（Ha-102）複列星型氣冷14缸發動機×2
乘員：2名
武裝：37mm機炮×1，20mm傾斜機炮×2，7.7mm後方旋迴機槍×1航空炸彈250kg
總生產數：1,690架（不含Ki-45）
裝備部隊
97式20毫米反坦克步槍改裝而來的機腹航炮重要改型
為了增強“屠龍”的反艦和對地攻擊能力，川崎又研製了一種特殊型號，Ki-45 改乙，正式名稱陸軍2式復座戰
Ki-45 改乙機腹安裝了 37 毫米炮斗機乙型。Ki-45 改乙初期型使用兩挺12.7毫米1式機鼻機槍，並在機腹加裝一門手動填裝的98式37毫米炮。後期型發動機更換成14缸星形三菱Ha-102，起飛最大功率1,080馬力（2,700 轉/分），2,800米高度時1,050 馬力，5,800米高度時950馬力。三菱的發動機的引擎艙直徑比中島的要小，但長度增加。飛行總重量的增加抵消了馬力增長帶來的好處，所以Ki-45改乙性能基本無變化，但飛行員對Ha-102的可靠性給予好評。
Ki-45改丙
Ki-45改丙“屠龍”是一種雙座雙發，懸臂式下單翼傳統布局的飛機。
Ki-45 改丙機翼下可以掛載“空爆彈”機身：輕合金橢圓形截面的全金屬半硬殼結構，平頭鉚承力蒙皮。駕駛艙在機身的機翼前緣處，飛行員有17毫米厚的頭部和背部裝甲板保護。座艙布局整齊，但與同時期盟軍戰鬥機比，內部空間侷促。飛行員身後是機身油箱和兩門20毫米Ho-5斜射炮。油箱下方的機腹右側安裝一門37毫米Ho-203航炮，Ho-203的彈藥箱前後都有13毫米裝甲板保護。無線電員面朝後坐在斜射炮後的獨立艙室中。前後艙鉸接座艙蓋向左打開，沒有應急拋蓋裝置。作戰中無線電員操縱一挺7.92毫米98式後射機槍，機槍射界上下~20度~80度，左右180度，無線電員沒有裝甲保護。
機翼：全金屬懸臂式下單翼，前後緣筆直，圓形翼尖。副翼為織物蒙皮，具有調整片，但只能在地面上調整。襟
Ki-45的開裂式襟翼尾翼：常規方向舵和垂尾布局，金屬結構織物蒙皮。升降舵和方向舵調整片可以在飛行中調整，方向舵配有平衡桿。
起落架：液壓動作可收放常規起落架。主起落架向後收入發動機艙後部。尾輪收入尾部，但無艙門。
發動機：兩具14缸空冷三菱Ha-102，起飛最大功率1,080馬力（2,700轉/分），2,800米時最大功率1,050馬力（2,600轉/分），5,800米時最大功率950馬力（2,600轉/分）。發動機為單級雙速機械增壓，由飛行員手動控制調節，驅動兩幅直徑2.95米的3葉不可順槳螺鏇槳。
燃油系統：5個內部油箱總載油量1,000升，飛行員身後一個自封油箱，每側機翼外段前部有一個非保護油箱，內段有一個自封油箱。機翼中段下方可掛兩個200升副油箱。在不安裝斜射炮時還可以增加一個450升的機身油箱。
其它改型
戰隊遺棄的KI-45改甲甲型（Ki-45改甲）：最初生產型，武器為20mm機炮×1，12.7mm機槍×2，7.7mm後方迴旋機槍×1
甲型丁裝備機：甲型上追加安裝20mm傾斜炮×2，並增加其他設備的夜間戰鬥機
乙型（Ki-45改乙）：對地對艦攻擊型，裝37mm機炮×1，20mm機炮×1，7.7mm後方迴旋機槍×1
丙型（Ki-45改丙）：37mm機炮×1，20mm斜射炮×2，7.7mm後方迴旋機槍×1，可以攜帶航空炸彈，多用途型
丙型丁裝備機：丙型追加夜戰設備的夜間戰鬥機型
丁型（Ki-45改丁）：機體與丙型丁裝備機相同，但取消了後方迴旋機槍的夜間戰鬥機型
戊型（Ki-45改戊）：安裝電波標定設備，安裝40mm機炮×1的重武裝截擊型
二型（Ki-45-2）：裝三菱Ha-112-2型1,350馬力發動機，Ki-96原型機的別稱
參戰戰史
Ki-45改“屠龍”頻頻出現在東南亞和荷屬東印度群島上空，盟軍代號“尼克”（Nick）。一開始盟軍誤認為“屠
Ki-45的兩門20mm斜射炮1943年9月2日，駐紮在紐幾內亞的美國陸航第49戰鬥機大隊的P-38在一次護航任務中首次遭遇“屠龍”。在這次B-17和B-26協同轟炸位於格魯斯特角日軍機場的任務中，15架P-38負責為低空的B-26和高空的B-17護航。轟炸進行的很順利，僅遭到一些小口徑高炮的射擊。就在完成轟炸後轉向大海方向撤離時，B-17向P-38呼救，報告遭到一種雙發戰鬥機的攻擊。
中隊指揮官格里·約翰森帶領兩架僚機從4,500米高度朝一架被攻擊的B-17俯衝過去，“屠龍”見事不妙，立即終止攻擊並企圖俯衝逃離。但P-38速度俯衝驚人，在3架閃電的射擊下，日機鏇轉著，拖著黑煙墜落於環繞海灣的小山之間。
彼得·阿爾傑和僚機鎖定了另一架正在攻擊B-17的“屠龍”。不過這個傢伙並沒有俯衝脫離，反而試圖繞到P-38
屠龍攻擊盟軍轟炸機此時，另一架P-38上的格羅夫·范寧目擊了這架“屠龍”的墜毀過程。他突發奇想，拿出隨身帶的柯達相機，收油門並向下俯衝，要拍下海面的浮油和殘骸。
當他正按下快門時，另一架“屠龍”咬住了他的六點，白色的曳光彈擦著座艙飛過。范寧立即猛推油門並稍微拉桿，P-3
日本Ki-45戰鬥機8很容易就甩開了日機。“屠龍”想跟進，此時范寧已經有了足夠的距離來實施P-38的絕活，他將左髮油門拉到最小，用盡力氣拉出了一個不可思議的側急轉。日本飛行員驚訝地發現原先還在追趕的敵機一眨眼功夫已經迎頭沖了過來，立即左轉180度飛向高炮環伺的日軍機場尋求保護。范寧趕了上來，近距離將Ki-45擊落，“屠龍”墜毀在跑道盡頭。但隨後范寧也被機場防空火力擊落。之後P-38又擊落了第4架“屠龍”，日機拖著黑煙，翻滾著消失在雲中。
美軍飛行員很奇怪為什麼日軍要將“屠龍”投入空戰，實際上“屠龍”與英國的波弗特戰鬥機（Beaufighter）很相似，適合用於對地攻擊而不是空戰，Ki-45改乙的37毫米炮能對地面目標造成嚴重傷害。
B-24開始實施夜間轟炸之後，沒有組建特殊夜間戰鬥機單位的日本航空兵一時一愁莫展。為此一些Ki-45改甲在機場改裝成夜間戰鬥機。當時日本沒有機載雷達，必須依靠地面引導和飛行員目視來截擊盟軍轟炸機。一旦日本飛行員發現轟炸機，他們就打開Ki-45改甲機鼻下方的著陸燈，照亮獵物進行攻擊。這些早期的“屠龍”夜戰型增加了兩挺斜射12.7毫米1式機槍，安裝在原先飛行員和無線電員之間的機身主油箱位置。
第5戰隊的Ki-45改丙，尾翼有“白頭”的中隊標記1944年初日本戰爭部擔心波音B-29即將對本島進行的戰略轟炸以及美國陸軍航空隊可能選擇夜襲方式，急需裝備大量夜間戰鬥機。此時研製新型夜間戰鬥機已經來不及，鑒於在紐幾內亞和臘包爾對Ki-45改進行改裝很成功，航空本部指示川崎開始生產“屠龍”的夜戰型。土井武夫決定以Ki-45改乙為藍本研製夜戰型，由於日本的機載雷達仍在研製中，所以工作也就局限在重新調整一些儀表和軍械的布置上。夜戰型被稱為陸軍2式復座戰鬥機丙型，即Ki-45改丙，該型的機鼻更長更尖，內部沒有安裝任何武器。Ki-45改丙保留了機腹37毫米航炮，但型號改為半自動的Ho-203，攜彈16發，另外
1945年初，第5戰隊的一架Ki-45改丙後期生產型。機身中部安裝兩門20毫米Ho-5斜射炮。最初的型號保留了后座的7.92毫米機槍。Ki-45改丙於1944年3月在明石工廠投產，次月完成首架飛機。
Ki-45改丙之所以取消前向火力，是因為B-29自衛火力太強，只有從目標下方接近和開火才能減少自身的損失。另外還專門設計了瞄準頭頂目標的瞄準器，但在實戰中收效不大。
1944年6月15日，美軍轟炸機司令部的B-29首次轟炸日本本土，目標是九州八幡鋼鐵廠。編隊遭遇第4戰隊8架“屠龍”的攔截，日方聲稱有擊落了6架超級堡壘，擊傷7架的戰果。和德國表親Me110一樣，“屠龍”在夜戰方面也頗多建樹，美國陸軍航空隊在日本上空被擊落的100餘架B-29中，有2/3是“屠龍”包辦的。如果不是數量的不足和日軍人員的低素質，B-29的損失還要加大。
飛行感受
戰爭快結束時美國航材司令部的飛行員對一架俘獲的“屠龍”進行了試飛。“屠龍”的滑行性能和地面操控特性
美軍對一架俘獲的Ki-45改丙進行試飛，評價不錯一般而言，“屠龍”的飛行速度與操控特性還不錯，但是二戰中在各戰線並未獲得明顯的戰果，僅在末期的防空作戰中小有建樹，但已回天乏力。“屠龍”家族總產量為1,690架，其中大部分在二戰末期都份演夜間攔截或白晝的神風特攻角色，這恐怕是當初設計時所沒有想到的。
