在太平洋战争的头两年，“零”式战斗机可以说是出尽了风头。日本偷袭珍珠港行动中，“零”式战斗机护送鱼雷轰炸机参与了第一波空中作战，疯狂地扫射地面机场和防空阵地等目标，并在空中击落了4架美军战机。1941年12月8日，84架日本“零”式战机护送108架轰炸机空袭美军驻菲律宾克拉克机场。“零”式战机首先击落一架P-40战斗机。随后，它又和其他战机一起击落了15架美军飞机，并摧毁了地面的50架美军战机。12月11日，“零”式战机又击落一架美军B-17轰炸机。
实战证明，“零”式战斗机在垂直面上的机动性相当好，已经超过了当时的盟军战机。它最大高空飞行速度为534公里/小时，航程达2000公里，可载2门20毫米航炮和2挺7.7毫米机枪，而当时其他国家同类战机多数仅装备12.7毫米机枪，速度约500公里/小时，航程多在1000公里。如美国的F-4F“野猫”战斗机虽是“零”式的主要对手，但在速度和火力上都不及“零”式，在交战中未占到便宜。为此，日本在二战期间总共生产了一万架以上的“零”式战斗机。
沼泽地捡来“零”式最大秘密
为了能与“零”式战机抗衡，美国人决定研制新型战机，但新战机怎样设计才能超过“零”式呢？就在美国的飞机设计师们闭门造车的时候，命运女神来敲门了：日本人亲自“送”来了“零”式战机的资料！
1942年6月4日，美国海军的一架“凯塔林娜”巡逻机在执行日常巡逻任务。在飞机掠过人迹罕至的阿库坦岛上空的一瞬间，一位观察员突然发现原来干干净净的苔原上多了一块暗斑，经再三确认，那是一架毫无生气的日本战机。几小时后，一个海军回收小组接到命令：立刻赶往阿库坦岛，回收那架日本战机！随小组行动的专家看到那架陷在苔原中的飞机不禁大喜：那竟是日本高度保密的“零”式战机。
原来，日本海军飞行员福冈驾驶的这架“零”式战机在飞行中发生了发动机故障，不得不在阿库坦岛迫降。地形不明的福冈按常规放下了机轮，结果这一举动被证明是个致命的错误：机轮深深地陷入松软的苔原中，拖住了向前滑行的飞机。巨大的前冲力使飞机拿了大顶，扣翻在地上。倒霉的福冈在座舱里折断了脖子，立马咽了气儿。不过他的飞机却几乎完整地留给了美国人。
从9月20日至10月15日，美军共进行了24次“零”式战机飞行试验，使美军获得了最宝贵的“零”式的第一手资料。最后，美军得出结论：这种飞机只有在进行空中大混战时的较低航速下，才具有极佳的操作性能和极小的转弯半径。但是，当它速度超过371公里/小时时，就会变得十分笨拙，滚翻控制就特别困难。特别是“零”式战机向右滚翻、转弯要比向左滚翻、转弯难得多。
于是，美国空军很快总结出一套对付“零”式战机的特殊空战技术：只要以垂直方向进行动力俯冲并打开负加力，就可以迅速逃生并获得高速。而“零”式战机此时往往会突然空中停车。在大约370公里/小时的航速时，盟军的飞机再突然向右转并横滚，“零”式战机便无可奈何。
盟军战机右滚翻使“零”式“归零”
美国空军极快地将“零”式机的特点和缺点向有关参战部队作了通报，提醒盟军飞行员必须更加熟练地掌握右滚翻技术。
4月1日，获得美国空军“海盗式王牌飞行员”称号的华莱士在太平洋上空与一架“零”式战机相遇。两机在相距500~800米的同一高度上对峙了片刻后，以相同的速度爬升，都想占据有利的高度抢先开火。在经过一套连续的空中动作后，华莱士突然发现自己已被“零”式紧紧咬住。惊得目瞪口呆的华莱士感到十分困惑，因为他已被告知“零”式战机在高速状态下是极难操纵的。此时，他又突然记起总部特别提醒的从这种战机的追击中逃生的经验，于是他马上停止了习惯性的向左滚翻动作，改为急速右滚翻并下滑转弯。此招立竿见影，他一下子就摆脱了“零”式战机的追击。此后，与日空战的P-51“野马”、F4U“海盗”和F4F“野猫”等美军战机均以灵活的右滚翻并转弯动作，让“零”式机屡屡攻击受挫。据战史统计，从1942年年底以来的空战中，有大批的英美等盟军飞行员成功地以右滚翻得以逃生。“零”式的优势因无法发挥而变为零。
1943年8月，美军针对“零”式战机秘密研制的F6F“泼妇”战斗机正式投入太平洋战场。
“泼妇”最大速度604公里/小时，最大航程可达2462公里，配备有6挺机枪，每挺机枪备弹400发。它具有比“零”式战机还要好的俯冲性能。面对这个克星，日本“零”式战机逐步走上惨败的死亡之路。
1943年10月的威克岛大战中，27架日本“零”式战机与美军4艘航母的47架“泼妇”大战。结果，日本“零”式战机几乎全军覆没，22架被击落，而“泼妇”则损失6架。1944年6月的马里亚纳大海战中，19日那天，共有160多架“零”式等型战机被“泼妇”击落。
日本看着自己的王牌战绩屡屡受挫，着了急，不断给三菱公司施压。当初负责研制“零”式战机的堀越二郎也成了“拼命三郎”，废寝忘食地研制“零”式战机的后继机“烈风”。但此时的日本已处在风雨飘摇之中。还没有等“烈风”研制出来，日本就投降了。而那架被盟军捡来的并为盟军带来空战转机的“零”式战机，也于战争结束前，被美国空军的SB2C“地狱潜水者”式飞机在一次试飞时忽然从天而降而碾碎了。这架“零”式战机的操作手册，至今仍保存在阿拉斯加的航空博物馆里。
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