На истребителе стоял V-образный двигатель BMW VI, выпускавшийся в Советском Союзе по лицензии под названием М-17, развивавший мощность 500 л. с. Истребитель развивал максимальную скорость 286 км/ч и был вооружен двумя пулеметами ПВ-1.

Надо сказать, что учебные воздушные бои с И-7 осенью 1935 года стали для И-16, можно сказать, пророческими. Дело в том, что в Германии прямым потомком этого самолета стал усовершенствованный биплан «Хейнкель» Не-51. Тот самый, с которым «ишакам» предстояло встретиться через год, только уже в реальных воздушных боях…

Во время испытаний выяснилось, что управление И-16 слишком чувствительное. Даже при небольшом давлении на ручку управления «дергалась вся машина». То же самое происходило и при нажатии пилота на гашетку пулеметов. Во время учебных воздушных боев с И-7 летчики отметили, что у «ишачка» очень плохой обзор вниз из-за толстого капота, поэтому предпочтительной являлась атака снизу-сзади.

Пулемет ШКАС оказался очень сложен и ненадежен в эксплуатации, бывали даже случаи самоспуска. Испытания выявили также многочисленные дефекты нервюр, обшивки, слабость конструкции шасси и костыля. Во время полета фонарь кабины забрызгивало маслом, внутри накапливались выхлопы. Участвовавшие в полетах 10 летчиков за время испытаний на здоровье не жаловались, однако медики выявили у большинства из них повышенное кровяное давление[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 9. Д. 51. Л. 6.].

Тем временем на авиазаводе № 21 имени Енукидзе в Горьком наконец удалось наладить массовый выпуск И-16. Если в первой половине года самолеты собирали фактически поштучно по мере поступления моторов, то ближе к осени ситуация с поставками наладилась. Это позволило до конца года выпустить в Горьком 486 истребителей, однако это по-прежнему были устаревшие «тип 4» с двигателем М-22!

В общей сложности завод № 19 произвел в 1935 году 660 моторов М-25, в основном из американских деталей, однако большая часть из них была забракована военной приемкой, а остальные были отправлены на московские авиазаводы для бипланов И-15. В итоге производство «тип 5» развернулось только на рубеже 1935–1936 годов.

В начале следующего, 1936 года И-16 постепенно становился самым массовым и основным истребителем ВВС РККА. Все новые авиаэскадрильи перевооружались с устаревших И-5 и И-7 на новые самолеты. Чтобы облегчить и ускорить освоение летчиками новой и непростой в управлении машины, еще в начале 1935 года Николай Поликарпов разработал проект двухместного учебно-тренировочного варианта. На закате серийного выпуска биплана И-5 была выпущена небольшая партия двухместных учебных машин УТИ-1, сконструированных конструкторами авиазавода № 21 А. Боровковым и И. Фроловым. Кабина инструктора находилась спереди, сзади сидел стажер. Управление истребителем было полностью дублированным. Именно эта машина и была взята за основу.

В мае 1935 года новый учебный самолет под обозначением УТ-2 был облетан. Он имел полностью закрытую общим фонарем кабину пилотов. Впоследствии были построены еще две подобные машины, имевшие весьма оригинальный внешний вид, но в серийное производство пошел другой вариант, не имевший общего фонаря, а лишь индивидуальные козырьки для инструктора и стажера. На самолете, получившем название УТИ-2, стоял двигатель М-22 и неубирающиеся шасси. Вооружение отсутствовало. В 1935–1936 годах было построено 49 учебно-тренировочных самолетов, в число которых вошли и три УТ-2. Вскоре Поликарпов разработал еще один вариант, получивший обозначение УТИ-3, оснащенный опытным двигателем М-58. Самолет был испытан несколькими летчиками, в том числе и Чкаловым. Последнему машина понравилась, однако отсутствие моторов поставило на ней крест.

С 23 января по 2 февраля 1936 года на аэродроме завода № 39 проводились испытания самолета И-16 с убирающимися лыжами. Ведущим летчиком на них был вездесущий Валерий Чкалов. Вес такого истребителя составил 1387,5 кг. Несмотря на увеличение массы, самолет показал хорошие летные данные. Максимальная скорость у земли составила 353 км/ч, удалось достичь потолка 7100 м. Механизм убирания лыж работал хорошо, без отказов. Правда, оказалось, что при морозах ниже минус 15° загустевала смазка, и все механизмы работали значительно туже. В официальном заключении говорилось: «Вполне надежная и доброкачественная конструкция, весьма простая и удобная для эксплуатации в частях ВВС»[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 9. Д. 135. Л. 1–17.].

Окончились неудачей первые попытки установить на И-16 рацию. В ходе многочисленных испытаний, например, в марте 1936 года всякий раз выявлялась плохая слышимость, помехи, сильное искажение голоса и т. п. В общем, как жаловались сами летчики-испытатели, «треск, шипение и ничего не разобрать…».

Еще одним камнем преткновения у ранних И-16 стал козырек кабины. В начале 30-х годов ХХ века всем авиаконструкторам уже было понятно, что открытая кабина – архаизм. Поэтому все новые и перспективные машины проектировались с закрытыми.

Понимал ситуацию и Поликарпов. Поэтому ЦКБ-12 и И-16 тип 4 оснащались закрытыми сдвижными кабинами. «Тип 5» тоже пошел в серию в таком виде.

Однако с самого начала от летчиков стали поступать многочисленные жалобы на запотевание стекол и накопление выхлопов двигателя в кабине. Перегородка между ней и моторным отсеком была, мягко говоря, не герметичная, а выхлопные патрубки быстро прогорали, вследствие чего пилот вынужден был дышать отработанными газами. Но это еще полбеды. Казалось бы, в случае чего летчик мог открыть сдвижную часть фонаря и «проветрить помещение». Ан нет! На больших скоростях ее попросту заклинивало либо, наоборот, срывало с фиксаторов, удерживавших в открытом положении. Какую угрозу в себе все это таило, показал следующий случай.

13 февраля на аэродроме авиазавода № 21 старший летчик-испытатель Петр Павлушев совершал очередной сдаточный полет на И-16 тип 5 № 52161. Следует напомнить, что все выпущенные самолеты перед сдачей военной приемке обязательно проходили сдаточные испытания. Так что работы у заводской бригады летчиков-испытателей всегда хватало.

Выполнив подъем на высоту 8,5 км, самолет плавно спускался, затем на высоте 1500–1700 м потерял управление и, по свидетельству очевидцев, перешел в беспорядочное пикирование. В 14.10 И-16 с грохотом врезался в землю в районе Рыковского поселка[Ныне поселок Кооперативный в Сормовском районе Нижнего Новгорода.] в 3 км от аэродрома. Местные жители, услышав страшный удар, отправились на поиски и вскоре обнаружили в лесополосе ужасную картину. Самолет при столкновении наполовину вошел в землю, а в кабине лежало окровавленное и обгоревшее тело летчика. Вероятной причиной катастрофы было объявлено возгорание бензина в кабине, из-за чего пилот потерял управление и не смог ни вывести машину из пике, ни покинуть ее[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 9. Д. 176. Л. 3.].

Надо сказать, что Павлушев был опытнейшим летчиком-испытателем, не раз попадавшим в сложные ситуации. Над аэродромом авиазавода № 21 он совершил сотни вылетов на И-5, И-14 и И-16, и именно он успешно испытал учебно-тренировочные истребители УТИ-1 и УТИ-2. Жизнь испытателя всегда и неизбежно связана с авариями. 31 декабря 1933 года Павлушев едва не погиб, когда у его И-5 № 21330 на двадцатой минуте полета заглох мотор. Высота была небольшой, и летчик, не имея возможности дотянуть до взлетной полосы, попытался сесть на площадку возле самолетного ангара. В результате истребитель ударился о крышу и, перевернувшись, упал на землю. Лишь по счастливой случайности Павлушев отделался ушибами. Причиной той аварии признали отказ бензопомпы по вине завода-изготовителя – завода № 29[Там же. Оп. 6. Д. 65. Л. 4.]. Правда, комиссия усмотрела вину и в действиях самого пилота, наложив на него взыскание – пять суток ареста.

Согласно данным судмедэкспертизы, смерть Павлушева наступила в результате несовместимой с жизнью черепно-мозговой травмы во время удара (это и немудрено, самолет отвесно падал с высоты полтора километра!). Поликарпов, ознакомившись с выводами комиссии, предположил, что летчик потерял сознание в результате отравления выхлопными газами, так как И-16 упал на землю с включенным мотором, работавшим на полных оборотах[Там же. Д. 176. Л. 3.].