Конечно, ввиду высоких летных характеристик самолета И1-М5 было бы целесообразней еще летом 1926 г. испытать его с уменьшенной нагрузкой, а параллельно дать задание на разработку мер по усилению или на проектирование нового более прочного крыла. Но имелся ряд причин, побуждавших ВВС сознательно затягивать начало государственных испытаний ИЛ-3, а затем отказываться их проводить под предлогом недостаточной прочности.

1) Схема моноплана не встречала единодушного одобрения у руководства ВВС.

2) Делалась ставка на истребитель И-2.

3) Машина, разработанная в 1923 г., не имела к концу 1926 г. больших перспектив развития.

4) Возлагались большие надежды на проектируемый в ЦАГИ с осени 1925 г. цельнометаллический самолет И-4 с более мощным двигателем «Юпитер».

Несмотря на такое отношение к И-1, Поликарпов не прекращал работу над ним. Выполняя указание НТК, с 1 декабря 1926 г. к заводским, а затем государственным испытаниям в НИИ ВВС на ГАЗ № 1 начали готовить истребитель И 1-М5 с заводским номером 2891. На машину вместо мотора М-5 установили «Либерти». 3 декабря самолет выкатили из сборочного цеха. Центровка составляла 37,5 % САХ.

Первый этап заводских испытаний И-1 № 2891 проводил с конца декабря 1926 г. А. И. Жуков. «Самолет слушается хорошо всего управления и никуда не валит, — писал он после полета. — Из пикирования выходит хорошо и мягко. Посадка самолета нормальна. Самолет ведет себя в полете лучше предыдущих».

В феврале 1927 г. к заводским испытаниям подключился М. М. Громов. Он выполнил полеты и с уменьшенным по площади рулем направления. После полета 28 февраля 1927 г. Громов дал такой отзыв о летных качествах истребителя: «На одинарных и двойных переворотах в обе стороны и штопоре до 8 витков самолет слушается управления хорошо. Переходит с трудом в левый штопор. Выходит из штопора быстро — запаздывание небольшое, штопорит хорошо. На виражах несколько мал эффект действия элеронов. Руля поворота вполне хватает при всех эволюциях». Замечаний к И-1 у Громова практически не было, за исключением вялого выполнения виражей («Как военная машина она несколько туговата на виражах по сравнению с остальными машинами»).

Испытания в НИИ ВВС проходили с 28 февраля по 31 марта 1927 г. После установки дополнительного оборудования полетный вес возрос до 1500 к г. Кроме Громова на И1-М5 летали летчики Козлов, Шарапов, Шалимо. В отчете о летных испытаниях отмечалось, что в спокойной атмосфере до высоты 4500 м самолет ведет себя нормально, выше наблюдается некоторая неустойчивость в продольном и путевом направлениях. Об этом летчики Громов и Козлов так написали в отчете: «Эта неустойчивость незначительна и не во всех элементах полета обнаружена».

Летчикам не нравилась особенность в выполнении виражей. Если правый вираж «ничем не отличается от виражей на самолетах, существующих на вооружении», то при выполнении левого виража приходится ручку управления отжимать немного от себя. По-видимому, в этом проявилась несимметричность самолета, вызванная разным углом установки консолей крыла для парирования момента реакции винта. Неравномерность поведения машины на вираже свидетельствовала о некоторой неустойчивости в канале рысканья, более заметной, чем в канале тангажа.

Серьезных замечаний к пилотажным качествам машины не было. Указывалось, что планирует самолет нормально, посадка проста.

30 марта 1927 г. летчик А. Р. Шарапов проводил очередное испытание И1-М5 № 2891 на штопор после выполнения комплекса фигур высшего пилотажа. Попытки вывести из него самолет ни к чему не привели, и более того, машина перешла в плоский штопор. Шарапов не мог покинуть самолет, так как парашюты при проведении летных испытаний у нас в то время не применялись. И-1 ударился о склон невысокого холма, но летчик остался жив. При расследовании аварии выдвигались возможные предположения о задней центровке, о недостаточной площади оперения, однако истинная причина так и не была установлена.

Отчет о летных испытаниях И1-М5 дописывался Громовым и Козловым после аварии Шарапова. Поэтому, приведя в нем в целом положительные характеристики самолета, летчики написали в заключении по машине:

«...В воздухе самолет строг, имеет особенности, требует большого внимания, осторожности, большой тренировки на скоростных самолетах и полетных способностей от летчика. Благодаря вышеуказанным летным недостаткам самолет И1 как истребитель использовать невозможно».

Эти строки входят в противоречие с общей положительной оценкой машины, но психологически вполне объяснимы.

Если сравнить приводимые в отчете НИИ регулировочные характеристики машины с заводскими, то можно обратить внимание на одно обстоятельство. На заводе стабилизатор устанавливался под углом атаки около нуля градусов. В НИИ — под отрицательным углом атаки минус один градус. Таким образом, принятая в НИИ методика проведения летных испытаний начала 20-х гг. осталась такой же и в 1927 г. Изменение регулировки негативно сказалось на характеристиках устойчивости и управляемости машины.

14 апреля 1927 г. в НТК состоялось совещание по результатам летных испытаний И1-М5. Помощник начальника НИИ ВВС по технической части Стоман сделал доклад по этому вопросу. В своем кратком выступлении Поликарпов отметил, что полученные в НИИ летные данные самолета существенно отличаются от выявленных на заводских испытаниях, и выразил свое недоумение.

Начальник 1 — го управления Штаба ВВС Хорьков в докладе указал, что в ВВС имеется отряд, вооруженный самолетами «Балилла», которые приходят в полную негодность. Эти машины строгие в управлении, и летный состав отряда является достаточно квалифицированным. Учитывая это обстоятельство, было сделано предложение перевооружить это подразделение истребителями И-1.

Во исполнение принятого на совещании в НТК решения ГАЗ № 1 начал готовить к испытаниям самолет № 2894. В нем была учтена большая часть замечаний, а центровка доведена до 37,3 % САХ. Заводские испытания в начале июня провел летчик Екатов. Существенных замечаний к пилотированию машины у него не было.

15 июня 1927 г. состоялась передача этого самолета в НИИ. После внешнего осмотра, замеров, регулировки, наземного цикла испытаний его подготовили к выпуску в воздух. На 23 июня был запланирован полет летчика М. М. Громова на фигуры высшего пилотажа, включая штопор. Начальник аэродрома В. С. Горшков настоял на том, чтобы Громов надел парашют американской фирмы «Ирвинг», партию которых к тому времени удалось закупить и доставить в СССР. Самолет набрал высоту 2200 метров, затем перешел в штопор. После третьего витка летчик начал вывод И-1, но машина практически не реагировала на действия пилота. На 22-м витке, когда до земли оставалось 120 метров, Громов покинул самолет и приземлился на парашюте, став первым в СССР летчиком, использовавшим парашют при аварии. Самолет, перейдя в перевернутый полет, разбился. Спустя год фирма «Ирвинг» прислала Громову маленький золотой значок в виде гусеницы, которым в рекламных целях она награждала летчиков, спасших жизнь на парашютах фирмы. В рапорте Громов отмечал, что во время штопора машина не реагировала на движение ручки.

Аварийная комиссия и в этом случае не выявила истинную причину аварии. Теория штопора тогда еще только создавалась, физическая суть явления оставалась неясной. Комиссия не смогла дать ответ на вопрос, почему при наличии положительных штопорных качеств истребителя, проверенных в многочисленных испытаниях, в двух полетах произошла авария.

Тем не менее 12 августа 1927 г. НТК ВВС принял решение отказаться от дальнейших работ над И1-М5.

Анализируя аварии самолетов Шарапова и Громова, можно предположить, что причина невыхода машин из штопора заключалась в следующем. На всех самолетах, поступивших в НИИ ВВС, заново производилась перерегулировка и стабилизатор устанавливался под отрицательным углом атаки в силу сложившейся практики проведения летных испытаний. При этом игнорировались особенности схемы, конструкции и динамики полета машины. Из-за недостаточной фиксации механизма угла установки стабилизатора в выбранном положении под нагрузкой (штопор осуществлялся после выполнения фигур высшего пилотажа) происходило свободное перемещение стабилизатора и вывод из штопора становился невозможным. К этому же могли приводить производственные дефекты изготовления механизма перестановки стабилизатора.