1941年12月28日日本四大航空公司中专门从事水上飞机研发的川西航空公司首席设计师菊原静男推开了日本海军航空本部技术部的大门，今天他要向日本海军介绍川西航空公司的新设想。
川西飞机制造公司主要从事水上飞机的设计制造
令日本海军意外的是菊园静男并没有给他们带来预想中的新水上飞机计划，而是要将目前研发的15试水上战斗机变更为陆基战斗机。虽然水机上陆难度不大，但是川西航空从来没有过陆基和舰载战斗机的研制经验，川西航空具备研制战斗机的能力吗，日本海军心里也直打鼓。不过考虑到交给三菱公司的“雷电”局战项目进展缓慢，日本海军也不用投入任何预算，就能获得一款备用战斗机。面对送上门来的大礼，海军还是笑纳了。
强风水上战斗机
于是1942年4月，海军方面正式批准了川西公司的新型陆地战斗机研究计划，并命名为N1K1-J，意思就是临时1号局地战斗机，并只给了1年的研制时间。从项目的名称来看日本海军明显把它判定为一个临时项目，而这无形之中给了川西航空公司和菊园静男巨大的压力，那么菊园和川西航空能在有限的时间内研制出一款能满足海军苛刻要求的新型战斗机吗？
对川西航空公司来说，虽然日本海军没有正式投资立项，存在着项目研制失败，竹篮打水一场空的风险，但同样也不会面临日本海军习惯性的插手，事实证明海军接二连三的插手给许多新战机研制计划带来了不少的矛盾和争吵，这对川西航空来说也不失为一件好事。
川西的水机上陆方案的原型机是强风水上战斗机，由于时间紧迫，川西航空决定沿用强风水战的机体，并进行针对性改装。
强风水上战斗机
为了达到海军的性能指标，首先要选择一台性能优异的发动机，强风水战采用的是当时日本最大功率的三菱火星系列发动机，这也是三菱雷电局战的选择，不过采用该发动机的雷电局战故障频发进展缓慢，因此菊园果断冒着风险采用了当时并不成熟的中岛“誉”系列小直径大功率发动机，后来证明菊园的眼光不错，中岛的“誉”系列发动机在战争后期成为日本最优秀的高性能发动机。
中岛誉系列小直径高性能发动机
除了发动机问题，还有一个最重要的问题需要解决，那就是起落架，由于强风水战使用的是浮筒在水面上起降，现在要改装为陆基战斗机，必须将浮筒拆除安装起落架，而由于强风水战机翼采用中单翼布局，为了保持机身高度，必须采用较长的起落架。如果按照传统的方式折叠收入机翼的话，则会占用宝贵的机翼空间。因此菊园将起落架设计成为拉杆天线式的结构，起飞时下段收入上段，然后再收入机翼内。然而这个看似技术含量很高、设计很合理的设计却在后来的实践中却问题频发。
紫电的二段式起落架
机翼方面则沿用强风水战上较为成功的层流翼和自动空战襟翼设计，这里不得不提川西公司自己研发的自动空战襟翼，使用该襟翼可以有效减小盘旋半径，增强飞机的盘旋性能。此外在座舱和武器方面，也分别沿用了强风的水滴形座舱盖和2门20mm机炮外加2挺7.7mm机枪。
模型复原紫电的自动空战襟翼
1942年12月31日，顶着巨大压力的菊园仅用了8个月就将原型机制作完成了，并实现了首飞成功。相比三菱雷电局战缓慢的进展，川西航空交出的靓丽的成绩打动了日本海军，加上海军战机在战场上的巨大损耗，海军决定向川西航空定制该战机，并命名其为“紫电”，紫电的命名来源于中国古代名剑，可见日本对中国文化都多么仰慕。
紫电式战斗机
可以说紫电原型机基本沿袭了强风水战的大部分设计，但为了赶进度挽救这个被命名为临时项目的计划，也无可厚非，此时的紫电虽然具有动力充足、机体强度高、火力可升级的优点，但仍存在很多硬伤，如起落架问题、性能不达标等因沿袭强风机体导致的先天缺陷。
虽然首飞即成功，但此时的紫电却依然问题缠身，首先就是其拉杆天线式的起落架，由于强度不足，飞机在降落时经常折断起落架。然后就是其飞行性能并没有达到设计标准，此时的紫电仅能飞出每小时583公里的最高速度，离设计初衷的每小时650公里差得很远。但是由于战场上美国新一代舰载战斗机的登场，日本海军的主力零式已经越来越招架不住，日本海军便紧急要求川西公司生产该战机。
在满足海军要求生产紫电的同时，心知紫电问题缠身的菊园决定对紫电进行大刀阔斧式的改进。第一刀就砍向了严重影响飞机起降的起落架，为了从根本上解决起落架过高问题，菊园将紫电的中单翼布局调整为下单翼布局，使得机翼距地面的高度降低，这样传统的可靠性强、故障率低的侧面收放起落架就可以安装了。此外由于机翼空间得到释放，紫电的机翼内还可安装2门20mm机炮，火力又得到增强。
紫电和紫电21型对比图，上位中单翼布局紫电，下为下单翼布局的紫电21型，从机身上看紫电21型也更苗条
第二刀砍向了前向视野较差的机身，菊园根据誉系列发动机的尺寸对机身进行了适配，整个机体由原来的正圆形横断面变成椭圆形横断面，并拉长拉高了机身，调整后的外形更显纤细苗条，阻力进一步降低、飞行员视野得到改善。
第三刀则是砍向了飞机的零部件数量，众所周知为了追求极致的性能，零战的设计和生产的工艺都积极复杂，生产一架零式的工时长达14000小时左右，而面对日趋紧张的战场形势，菊园在紫电的零部件数量上做了大幅削减，使得紫电的生产工时成功减少到了零式的一半。
改进中的紫电21型
此外紫电还大幅增强了机身防护，菊园为紫电增加了全套的防弹设备、机翼、机身上的油箱全部增加了橡胶防弹涂层、增加二氧化碳自动喷射装置用于灭火、座舱前方安装防弹玻璃，在防护能力上达到了欧美标准。
经过大刀阔斧式的改进后，新紫电在试飞中展现出优越的飞行性能，最大速度达每小时594公里，爬升到6000米高度需要7分22秒，俯冲速度达到每小时794公里，海军方面也对新紫电的性能极其满意，迅速向川西航空发出订单，并正式定型为紫电21型战斗机。
那么性能令海军如此满意的紫电21型战斗机综合性能到底如何呢？他能否超越它的姊妹雷电呢？他能否与美国F6F地狱猫相抗衡呢？
在动力上，紫电21型采用1990马力的誉21型风冷发动机，即使在6400米高空中依然能达到1700马力，高空性能优于在4150米高度仅能维持1510马力的雷电，最大速度可达每小时594公里，平飞性能优于雷电，比F6F每小时慢18公里。
紫电21型战斗机
在爬升性能上，紫电21型爬升到6000米高度需要7分22秒，比F6F地狱猫快20秒左右，但弱于爬升性能优异的雷电局战。在盘旋性能上，紫电21型拥有层流翼和自动调节空战襟翼，可有效减少盘旋半径，因此在盘旋性上优于F6F地狱猫。在俯冲性能上，紫电21型和雷电局战一样都是日本海军少数重量大、火力猛、机体强度坚固、发动机马力强劲的战机，因此俯冲性能较为优异，基本与F6F地狱猫相当。
在火力上，紫电21型拥有4门99式2号机炮，两门安装在机头，两门安装在机翼，携弹量每门200多发，还可以外挂60公斤的炸弹或火箭弹，火力优于F6F地狱猫，但由于在光学瞄具上的差距，火力优势略打折扣。在防护上，紫电21型相比雷电拥有更强的防护性，如增加座舱防弹玻璃、机身油箱的橡胶涂层，但与F6F相比缺乏油箱和驾驶舱的钢板防护。
在视野上，紫电21型机体更纤细，采用气泡式座舱盖，因此在视野上优于雷电，但仍弱于机头下倾3度的地狱猫。
总的来说紫电和雷电相比，紫电在平飞性能、防护、视野、高空性能、盘旋性、垂直机动、可操作性上优于雷电，雷电在爬升性能由于紫电，可以说紫电是零式升级版，在速度、火力、防护、俯冲等方面进一步加强，同时机动性仍保持在不错的水平，而雷电则注重高空高速高爬升、轻机动性。
而紫电与F6F相比，各有千秋，爬升性能、盘旋性能、火力上优于F6F，而F6F在防护、视野占优势。
由于自紫电21型诞生之日起，美国轰炸机已经频繁轰炸日本的工厂，加之熟练工人被征入服兵役，紫电21型战斗机在战争中仅累计生产了428架。
在战争中紫电主要被编入源田实的343航空队，主要作战任务是拦截美国舰载战斗机。源田实的343航空队可谓是太平洋战争后期日本海军航空兵最后的门面，拥有海军最多最精锐的王牌飞行员和优异性能的战机。
343航空队301战斗队合照
在343航空队第一次拦截行动作战中，王牌飞行员们驾驶着日本最先进的紫电21型与训练有素的美军飞行员驾驶的F6F、F4U战斗机展开了殊死搏斗，激烈的空战过后，日本损失14架紫电21型，击落美军14架战斗机，算是打了个平手。
尾翼涂有343航空队的紫电21型战斗机
此后在接二连三的拦截战中，紫电和美国战机的交战互有胜负，但是343航空队的王牌飞行员和战斗机却经不起与美军的“换子”，仅过了半年，343航空队就战死了85名飞行员，损失了100架战机，而这些损失对日本来说却是榨干了最后的力量，而美国虽损失了60多架战机，但对美国海军茫茫多的舰载战斗机来说根本不值一提。
凭借王牌飞行员和性能优异的紫电21型战斗机，日本终于能与性能优异并有雷达引导的美国一线舰载战斗机F6F、F4U互有胜负，但面对P-51D野马，紫电21型战斗机依然胜算不大。
作为由水上飞机改装而来的战斗机，在研制过程中少见的没有日本海军的插手，紫电战斗机得以拥有更大的设计自主性，层流翼、自动空战襟翼、誉系列小直径发动机、自封油箱等技术相继应用在紫电身上，反而造就了一个意外的杰作。从性能上来说紫电战斗机基本实现了超越零式战斗机的全面提升，速度、火力、爬升、机动性都得到增强，就连在日式战斗机普遍的短板防护性差、俯冲能力弱都得到了大幅补强，从纸面数据和实战战绩上都能达到美国F6F地狱猫这一代主力舰载战斗机的水平，堪称二战日本实现量产的最强战斗机，但也仅仅是在日本而已。因为此时美国已经有更先进的F8F熊猫、P-51D野马，而德国已经将喷气式战斗机飞上了天空，所以紫电在当时世界上仅能算二流顶尖水平。此外，值得一提的是，在制造工艺上，紫电一改日式战斗机制造过程复杂的特点，通过大幅减少飞机零件实现了制作工时比零式减半，而将生产工艺放在设计规范中考虑，这在日本战斗机发展史上算是首次。
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