После отстрела вооружения и отделки поверхности И-180 передали на госиспытания в НИИ ВВС.

Вновь Поликарпов ставил вопрос о необходимости организации нормальных взаимоотношений с заводом № 21, о серийной постройке и развитии И-180. Нельзя сказать, что на заводе все разделяли позицию директора в том, что истребитель Пашинина И-21 является более перспективным для завода, нежели И-180. В совместной докладной записке за № 4782 от 20 мая 1940 г. главный конструктор Поликарпов и заместитель главного инженера завода № 21 Куприянов писали наркому авиационной промышленности А. И. Шахурину о положении дел с 14-180:

«1. Самолет И-180 с июля 1939 г. находится в постройке в количестве 10 экземпляров на заводе 21.

Там же находится в постройке с марта месяца 1 экз. модифицированного самолета И-180 с одностоечным шасси и другими изменениями, вызванными уборкой шасси в носок центроплана.

Один опытный самолет И-180, построенный заводом № 1 под индексом «Е», имеющий отличительную от строящихся самолетов на заводе № 21 конструкцию крыла (профильные лонжероны вместо трубчатых), в настоящее время проходит заводские испытания и подготавливается для передачи на государственные испытания.

2. При решении вопроса о выпуске самолета И-180 в серию на заводе № 21, очевидно, встанет вопрос о выборе одного из имеющихся 3 типов самолета И-180.

Мы считаем, что завод № 21 может приступить к немедленному запуску в серию только что уже освоенного им в постройке войсковой серии самолета И-180(изд.25). Для запуска этого самолета завод имеет комплект стапельных приспособлений, заводом освоены основные технологические процессы, и, что самое главное, завод имеет отработанные и исправленные чертежи, принятые заводом после постройки первых 3 самолетов из числа войсковой серии.

Самолет И-180 с одностоечным шасси заводом № 21 еще не освоен. Первый экземпляр этого самолета будет построен заводом, очевидно, не раньше июля месяца с/ г.

Что касается последнего типа самолета И-180 (с профильными лонжеронами), то завод № 21 не имеет на него никакой технической документации. Передача этой документации, подготовка производства и освоение нового (по крылу) объекта сделают маловероятным выпуск самолетов И-180 в текущем году.

3. Заводские испытания самолета И-180 завода № 1 вызвали необходимость отработки отдельных элементов конструкции (желательность увеличения поперечного «V» крыла для улучшения поперечной устойчивости, установка маслорадиатора, улучшение входа всасывающих патрубков и т. д.).

Предстоящие государственные и войсковые испытания, несомненно, также вызовут необходимость внесения в конструкцию отдельных изменений.

Поэтому совершенно необходимо, чтобы ОКБ завода № 21 активно включилось в повседневную оперативную доработку конструкции, для чего завод должен довести состав этого бюро до 70–80 человек, занимающихся только самолетом И-180.

4. При немедленном запуске самолета И-180 в серийное производство завод № 21 может уверенно выпустить в 1940 г. 100 единиц по чертежам войсковой серии в следующие сроки:

войдя с развитием производства и обеспечением задела на выпуск в январе 1941 г. 100–120 машин».

Далее в записке говорилось о проблемах организации кооперации между заводами авиапромышленности, без срочного решения которых серийная постройка И-180 может затянуться.

Отметим и некоторые другие предложения, выдвинутые в докладной записке:

«6. Прекратить [производить] многочисленные модификации И-16, сохранив в производстве лишь УТИ-4 и И-16 тип 29 (с 2 синхронными пулеметами и 1 синхронным крупнокалиберным пулеметом БС)…

8. Технические условия на самолет И-180, согласованные с ВВС, должны быть переданы на завод в мае месяце…

11. Выделить заводу дополнительное механическое оборудование по его спецификации и в первую очередь 3 токарных станка ДИП-300х3000 мм (для обточки труб крыла), не имеющихся на заводе…

13. Обязать 1-е и 4-е Главные управления НКАП обеспечить приборами и оборудованием постройку серии самолетов И-180 по спецификации завода № 21…

17. Выделить заводу № 21 на постановку производства 7–8 млн рублей и на премирование 2,5–3 млн рублей.

18. Выделить заводу дополнительный лимит на ИТР (конструктора-приспособленцы и технологи) в количестве 100 человек.

19. Назначить на завод Главного конструктора завода по самолету И-180.

20. Завод № 21 должен построить в 1940 г. 2 экз. самолета И- 180Ш с одностоечным шасси.

21. Завод № 21 должен готовиться к немедленному и полному внедрению серии с расчетом постройки самолета И-180 и в 1941 г.

22. Расширить аэродром завода № 21 и подготовить кадры летчиков-испытателей по самолету И-180».

Некоторые положения докладной записки были сравнительно быстро реализованы. В мае вышло постановление Комитета Обороны при СНК СССР за № 223сс, согласно которому во 2-м полугодии 1940 г. заводу № 21 для ГУАС КА надлежит сдать 110 истребителей И-180 с мотором М-88Р и оставить в производстве только самолет И-16 тип 29. Все остальные модификации И-16, в том числе типов 24 и 28, с производства снимались.

26 апреля 1940 г. завод № 21 наконец выпустил первые три И-180 (тип 25) войсковой серии с номерами 25211, 25212 и 25213. Ввиду отсутствия на заводе подготовленного аэродрома летные испытания 3 самолетов войсковой серии И-180 с мотором М-88Р было решено проводить в Москве на Центральном аэродроме им. М. В. Фрунзе, ведущий летчик-испытатель — Е. Г. Уляхин. И-180 по железной дороге доставили в Москву. После сборки, наземных проверок 28–29 апреля 1940 г. машины были облетаны, начались их испытания. Предполагалось, что все три самолета пролетят во время воздушного парада над Красной площадью 1 мая 1940 г. Затем было принято решение, что полетит только одна машина. 1 мая С. П. Супрун долго сидел в кабине в ожидании команды на взлет, но она так и не была дана.

В первых числах мая на машине № 25211, ввиду появления стружки, мотор М-88Р пришлось снять и заменить новым. Испытания шли своим чередом. 26 мая СП. Супрун попросил разрешения совершить на серийном И-180 инспекторский полет. В три часа дня он вылетел на машине № 25212. Во время посадки на пробеге разрушилась траверса правой ноги шасси. Стойка вместе с колесом развернулась поперек направления движения, и самолет скапотировал. Летчик не пострадал. Очевидцы происшествия, в том числе ведущий инженер по И-180 Тростянский, отмечали, что во время пробега, когда не была еще погашена скорость, на полосу вырулил пассажирский самолет «Сталь-3». Летчик затормозил. В этот момент левая нога шасси подпрыгнула на неровности и всю нагрузку приняла правая нога.

Аварийная комиссия главной причиной произошедшего назвала несоблюдение технологии производства заводом-изготовителем: в двухзвеннике были обнаружены неравнопрочные сырые и закаленные болты.

Супрун в объяснительной записке писал:

«…Несмотря на это, считаю, что самолет необходимо тщательно проверить и срочно запустить его в серию.

Самолет очень напоминает самолет И-16. Летчики, которые освоили самолет И-16, легко освоят самолет И-180.

Самолет значительно лучше самолета И-28».

Авария породила у руководства ВВС сомнения в прочности шасси. На аэродроме в Чкаловской были оперативно проведены испытания шасси на многократных посадках.

Заводские испытания первых серийных самолетов продолжались до 4 июля 1940 г. Всего за время испытаний И-180 № 25211 выполнил 6 полетов, № 25212 — 4 полета, № 25213 — 3 полета. Их характеристики были несколько выше характеристик И-180-3: максимальная скорость на высоте 7150 м стала равной 585 км/ч (470 км/ч — у земли), высоту 5000 м машина набирала за 5 минут. Ведущий летчик-испытатель Е. Г. Уляхин давал такую оценку машине: