Опытные самолеты не пошли в серию. Первой после типа 5 массовой моделью И-1 бегал вариант, вооруженный пушками. В апреле 1936 г. Поликарпов предложил проект И-16. вооруженного двумя пушками. Самолет получил обозначение И-16П (ЦКБ-12П). он стал последней конструкцией, созданный под эгидой ЦАГИ на заводе № 39. Вооружение И-16П состояла из установленных в крыле двух пушек ШВАК и двух пулеметов ШКАС. Пушки монтировались в центроплане, там где ранее устанавливались пулеметы, а пулеметы теперь ставились во внешних частях плоскостей крыла.

Испытания истребителя И-15П начались в сентябре 1936 г., а в 1937 г. самолет был запущен в серийное производство на заводе № 1 под обозначением И-16 тип 12.

С запуском в серию оснащенного двигателем М-25В и двумя синхронными пулеметами самолета И-16 тип 10 был пересмотрен состав вооружения на И-16П. Вариант с двигателем М-25 и двумя синхронными пулеметами получил обозначение И-16 тип 17; машины этой модификации в Испании прошли испытания в боевых условиях. Государственные испытания И-16 тип 17 завершились в Щелково в феврале 1939 г. В ходе испытаний отработали убирающееся лыжное шасси. Разработка лыжного шасси, не увеличивающего значительно лобового сопротивления самолета в полете оказалось довольно сложно проблемой, работу по созданию такого шасси для И-16 начались зимой 1935 – 1936 г.г.

Лыжное шасси было установлено на истребитель И-16 постройки завода № 39 с двигателем М-22 в феврале 1939 г. Чтобы в убраном положении лыжи не выступали за обводы фюзеляжа в нижней части капота двигателя оборудовали специальные ниши. Испытания шасси проводились на самолетах с заводскими номерами 123904 и 123906. Механизм выпуска/уборки лыж работал надежно, но в серию его внедрять не стали. Истребители в строевых частях летали с лыжами и выпущенным шасси еще целых две зимы, хотя проблема была разрешена в 1938 г. Интересно, что И-16 постройки второй половины 1938 г. в капотах двигателей имелись ниши под лыжи.

Назревшая проблема увеличения мощности двигателя была преодолена в начале 1939 г. путем замены мотора М-25 на М-62 мощностью 830 л.с. Истребители с двигателями М-62 получили обозначение И-16 тип 18. Прежде чем началось их серийное производство. самолет успел принять боевое крещение.

Тип 5 169

Тип 10 508

Тип 12 12

Тип 17 27

Тип 15 352 (УТИ-4)

Авиабомба ФАБ-100 под крылом истребителя И-16 тип 5.

И-16 заводской номер 9211 с двумя подфюзеляжными бомбодержателями.

И-16 заводской номер 1021582 с двигателем М-25 И; самолет оснащен турбокомпрессором ТК-1.

И-16 заводской номер 9211, переоборудованный в самолет непосредственной авиационной поддержки наземных войск.

В начале 1939 г. японская экспансия в Китае достигла границы с Монголией. Товарищ Сталин заявил: «Мы будем защищать территорию Монголии. как свою собственную». На протяжении 1939 г. советские и японские войска концентрировались в районе реки Халхин-Гол и озера Буйнур. ВВС РККА в этом районе были представлены смешанным авиаполком, вооруженным самолетами СБ-2 и Р-5, а также 70-м истребительным авиаполком, на вооружении которого имелось 38 истребителей бипланов И-15.

В период с 22 по 26 мая в Тамацк- Булак перебазировался вооруженный самолетами И-15 и И-16 22-й истребительный авиаполк. Немногим ранее этот полк перебросили на Дальний Восток из-под Брянска. Командный состав полка сильно пострадал от репрессий. Большинству офицеров полка, включая всех командиров эскадрилий, пришлось совершить вынужденную «посадку». Подчиненным «врагов народа» на деле следовало доказать свою верность светлому делу Маркса-Ленина-Сталина, но ослабленный полк оказался небоеспособным, что выяснилось уже при первой встрече с японцами. 27 мая восемь И-16 из 1-й эскадрильи 22-го полка сошлись в бою с японскими истребителями «тип 97». Четыре И-16 на аэродром не вернулись по официальной версии из-за отказов двигателей, еще два перевернулись на посадке. Двое летчиков погибло. На следующий день на боевое задание ушли И-15 из 4-й эскадрильи, домой не вернулся ни один самолет! Москва отреагировала немедленно: 29 мая с Центрального аэродрома взлетели три камуфлированных Дугласа, борту которых находились опытные летчики-истребители во главе с заместителем командующего ВВС РККА Яковом Смушкевичем. Поездом на Дальний Восток отправили еще одну группу асов – ветеранов воздушных боев в Испании и Китае. На Халхин-Голе назревала настоящая воздушная война, равной которой еще не было в истории авиации.

Крупнейший воздушный бой состоялся 22 июня 1939 г. В нем принимали участие примерно 120 японских самолетов и 95 советских истребителей. Сражение развернулось на высоте 2000-4000 м и длилось два с половиной часа. Бой завершился триумфом советских летчиков: из 42 сбитых в схватке самолетов 31 был японским!

На следующий день произошло еще несколько крупных воздушных боев, в которых потери понесли обе стороны. Противники в пропагандистских целях сильно занижали потери собственные и, наоборот, завышали потери другой стороны. Спустя несколько десятилетий установить истинную картину вряд ли удастся. Наземное сражение завершилось в августе блистательным окружением японской группировки. Операцию разработал и провел малоизвестный тогда комбриг Жуков. Бои в воздухе продолжались до 15 сентября. Результаты боев удовлетворили командование ВВС РККА.

В небе Монголии впервые в истории мировой авиации советские летчики применили ракеты класса воздух- воздух. 20 августа 1933 г. пятерка И-16 над Хамар-Дабой атаковала реактивными снарядами РС-82 группу японских бомбардировщиков, которые прикрывали истребители «тип 97». Результаты атаки оказались более чем впечатляющими: два японских истребителя сбито, строй остальных самолетов полностью развален, бомбардировщики спешно освободились от груза и повернули на обратный курс.

И-16 заводской номер 1021582, на снимке видны детали турбокомпрессора ТК-1.

На переоборудованном в штурмовик самолете И-16 заводской номер 9211 в плоскостях крыла монтировалось по три пулемета ШКАС.

Группой оснащенных реактивным оружием истребителей И-16 командовал капитан Звонарев. Звонарев входил в группу летчиков-испытателей Томаса Сузи, которая отрабатывала на самолетах динамо-реактивные пушки Курчсвского. Испытания проходили в окрестностях Плещеева озера, в 200 км севернее Москвы. Летчики Звонарева в период с 20 августа по 15 сентября совершили 85 боевых вылетов и сбили 13 японских самолетов. Противник проявил огромный интерес к «удивительному оружию», но разжиться образцами ракет японцам так и не удалось – оставалось лишь изучать обломки сбитых ракетами собственных самолетов. Путем логических заключений японцы пришли к выводу, что русским удалось каким-то образом примостить на самолет артиллерийское орудие калибра 76 мм.

Конфликт в Монголии стал последней войной, в которой И-16 считался современным истребителем. Его оппонентами здесь выступали японские истребители «тип 96» и «тип 97». Эти машины несколько уступали И-16 в горизонтальном и вертикальном маневре, боевой живучести, но в целом являлись достойными противниками, сравнимыми по характеристикам. Тем не менее, русских очень интересовали японские истребители, поэтому с самого начала конфликта развернулась охота за трофеями, в первую очередь – за «типом 97». Пара И-16 сумела однажды заставить совершить вынужденную посадку один японский истребитель. Самолет доставили в Москву для изучения.