Снятые в ходе летных испытаний характеристики обоих прототипов оказались очень близки, истребители продемонстрировали великолепную маневренность, однако у маневренности имелась оборотная сторона: самолет не допускал полет с брошенной ручкой управления. Посадку оценили как весьма сложную. Тем не менее, И-16 проявил себя на посадке более устойчивым, по сравнению с конкурентом – истребителем И-14. кроме того. И-16 был меньше подвержен развороту на посадке.
Серийный выпуск первой модификации истребителя И-16 с двигателем М-22 начался в 1934 г. И течение двух лет было построено несколько сотен таких истребителей.
Истребитель И-16 тип 4 выпуска 1934 г. был оснащен двигателем М-22. На тот период он являлся лучшим истребителем мира. На высоте 4000 м он развивал скорость 455 км/ч.
Полет на И-16 с мотором М-22 оказался более комфортным, чем на прототипе с Райт «Циклоном»; на последнем отмечались сильные вибрации. Возможно, что именно по причине вибрации второго прототипа для облета другими летчиками-испытателями (Юмашев и Чернавский) был выделен И-16 с М-22, первый прототип. У летчиков облета сложилось смешанное впечатление от самолета: самолеты более чем опасные, выполнять на нем фигуры высшего пилотажа недопустимо. Тем не менее, решение о запуске И-16 в серию осталось в силе, но Алкснис. ознакомившись с мнением Юмашева и Чернавского. специальным приказом разрешил пилотировать И-16 только самым опытным летчикам.
Среди второстепенных недостатков, отмеченных в ходе летных испытаний фигурировали: проблемы с подачей топлива к двигателю, неудовлетворительное качество фонаря кабины, неудобная привязная система кресла пилота. Летчики также отмечали неудобный доступ в кабину самолета, требуя от конструкторов снабдить истребитель хотя бы ременной петлей для опорной ноги. Данный дефект отмечали абсолютно все летчики, пилотировавшие И-16. Его так и не устранили, так как все усилия были направлены на «вылизывание» аэродинамики истребителя. Через несколько лет советские авиаконструкторы, осматривая трофейный японский истребитель Ki-97, нашли решение проблемы. В кабине японского самолета одним концом закреплялся ремень. Летчик забирался в кабину, держась на ремень, примерно так же, как всадник на коня. Удивительно, но появилась рекомендация оборудовать советские истребители подобными, с позволения сказать, «устройствами».
После устранения многочисленных дефектов пару опытных И-16 отправили далеко от заснеженной взлетно-посадочной полосы Центрального аэродрома на Ходынке. Самолеты направили в теплый Крым, на аэродром Качинского авиационного училища летчиков. Но раньше, чем истребители погрузили на железнодорожные платформы над их дальнейшей судьбой сгустились тучи.
Особое внимание стало уделяться штопорным характеристикам самолетов… Истребитель И-14 прошел обширные исследования в ЦАГИ, после чего выяснилось, что самолет недопустимо долго выходит из штопора из- за затенения горизонтального оперения крылом. Представители ЦАГИ посчитали, что штопорные проблемы И-14 «всего лишь бледная тень проблем И-16». Ведущий ученый в области штопора профессор Журавченко на основе продувок в аэродинамических трубах заявил, что истребитель И-16 имеет слишком короткий фюзеляж, из- за чего существует опасность попадания самолета в плоский штопор. Журавченко рекомендовал удлинить фюзеляж для увеличения момента, создаваемого горизонтальным оперением, хотя бы до уровня момента горизонтального оперения истребителя И-14. В период с 16 января по 27 февраля 1934 г. проходили многочисленные совещания с участием ученых, конструктов и летчиков. Дискуссии не привели к какому-либо определенному решению. Стороны сошлись на том, что результаты продувок в аэродинамических трубах могут быть подтверждены или опровергнуты только летными испытаниями. Рисковать прототипом с мотором Райт «Циклон» не стали, для испытаний на штопор был выделен прототип И-16 с М-22.
В течение двух дней, 1 и 2 марта 1934 г., Валерий Чкалов выполнил не менее 75 штопоров. Результаты оказались следующими:
– при потере скорости в случае нейтрального положения ручки управления самолет вообще не входит в штопор. в худшем случае выполняя переворот через крыло с последующим самостоятельным выходом в горизонтальный полет.
– в случае намеренного провоцирования штопора отклонением рулей, самолет вращается с постоянной угловой скоростью. После возвращения рулей в нейтральное положение самолет легко выходит из штопора.
– тенденций к попаданию в плоский штопор не выявлено.
Сборочная линия истребителей И-16 с двигателями М-22, снимок 1934 г.
Летчик-испытатель Валерий Чкалов позирует на фоне И-16 с двигателем М-22, декабрь 1934 г.
Полеты Чкалова 1 и 2 марта оказали решающее влияние на судьбу И-16. Фактически было снято главное препятствие на пути к серийному производству истребителя. Результаты штопорных испытаний вселили дополнительную уверенность в разработчиков самолета, а также способствовали росту их авторитета у руководителей партии и правительства. В то время никто не мог предвидеть, что сделан всего лишь первый шаг в долгой борьбе с недостатками и капризами маленького истребителя.
Эксплуатационные испытания начались 22 марта 1934 г. в Каче. Значения максимальной скорости, полученные в полетах с убранным шасси летчиком-испытателем Коккинаки на И-16 с М-22, для того времени оказались экстраординарными: 359 км/ч у земли и 325 км/ч на высоте 5000 м! В то же время механизм уборки шасси работал ненадежно, кроме того уборка шасси требовала от летчика недюжинных физических усилий, даже если в кабине сидел такой богатырь как Чкалов. Проблемы с уборкой шасси привели к тому, что летавшему на И-16 с Райт «Циклоном» Чернавскому на первых порах запретили убирать шасси; стойки были зафиксированы в выпущенном положении. Впрочем, это не все равно не уберегло самолет от аварии. На посадке 14 апреля подломилась правая стойка основной опоры шасси. Испытания второго прототипа в Каче таким, не самым лучшим, образом завершились. Через неделю самолет разобрали и отправили по железной дороги в Москву на ремонт. Первый прототип 25 апреля вернулся в Москву «своим ходом», его перегнал из Качи Чкалов. На первомайском параде самолет И-16 в кампании с И-15 н И-14 был показан в полете над Красной площадью.
Все лето специалисты завода и ЦКБ работали над улучшением конструкции шасси. На новый прототип поставили мотор «Циколон F3», доработали механизм уборки шасси, но, самое главное, был установлен новый капот двигателя типа «Уоттер». Втулку воздушного винта закрыли коком, был увеличен размах крыла. Начиная с этой машины, обшивку плоскостей крыла всех последующих И-16 станут делать из дюраля.
Учитывая первоначальную боязнь штопора крылья первых двух прототипов оборудовали предкрылками. Имеющиеся в распоряжении исследователей документы говорят о том. что на третьем прототипе предкрылки отсутствовали.
Первый протопит ЦКБ-12, февраль 1934 г.
И-16 тип 5 с двигателем Райт «Циклоп» F-54, снимок сделан на заводе № 39.
7 сентября 1934 г. новый самолет перевезли на аэродром Щелково, где находился НИИ ВВС. Государственные испытания продолжались до 12 октября. Заключение по результатам испытания оказалось более категоричным и менее приятным.
Отмечалось неудовлетворительное изготовление ряда узлов самолета.
Алкснис потребовал установить на самолет вооружение, поскольку без пулеметов И-16, естественно, не мог считаться истребителем. Полученная на высоте 3000 м максимальная скорость в 437 км/ч уже не устраивала хотевших большего военных. Установка разработанного в Советском Союзе двигателя М-58 с меньшим, чем у «Циклона», миделем могла обеспечить самолету получение максимальной скорости 470 км/ч в горизонтальном полете у земли. Вариант И-16 с мотором М-58 так и не был построен.
В это время начался серийный выпуск истребителей И-16 на Государственных авиационных заводах № 39 в Москве и № 21 в Горьком. Первый был назначен головным, здесь предстояло изготовить установочную партию из 50 самолетов. В январе-апреле 1934 г. вся конструкционно-технологическая документация по истребителю была отправлена в Горький. Несмотря на то, что серийный выпуск истребителей И-5 в Горьком близился к завершению, завод № 21 затягивал выпуск И-16. Зато велась подготовка к серийному производству самолетов ХАИ-1 и И-14, заказанных ранее. Работы по подготовке серии И-16 на заводе №21 начались не ранее 17 июля. Плановым заданием до конца года в Горьком предстояло изготовить 250 истребителей И-16. Данный фантастический план конечно же не был реализован, до 31 декабря завод не сдал ни одного И-16.
