В начале октября 1933 г. Николай Николаевич ознакомил с результатами работы руководство ВВС. Ожидаемые летные характеристики предварительных вариантов И-17 существенно не превосходили характеристик И-16 с мотором Райт «ЦИКЛОН» SGR-1820 F-3 и F-5. И в ВВС довольно прохладно встретили инициативные предложения Н. Н. Поликарпова. Однако мотор-пушка тогда являлся технической новинкой. 9 декабря 1933 г. начальник ВВС РККА Алкснис утвердил следующие тактико-технические требования к одноместному истребителю И-17 под мотор «Испано-Сюиза» 12Ybrs:

«А. Летные данные.

Самолет с полезной нагрузкой 226 кг и запасом горючего и смазочных материалов, обеспечивающих техническую дальность полета 500 км на боевой высоте 5000 м, должен обладать нижеследующими данными:

1. Скорость максимальная на высоте 5000 м 425 км/ч

2. Время набора высоты 5000 м 6-7мин

3. Потолок практический 10 000 м

4. Посадочная скорость не более 100–105 км/ч

Примечание: емкость баков должна быть рассчитана на техническую дальность 600 км.

Н. Н. Поликарпов на занятиях летной группы аэроклуба завода № 39 им. В. Р. Менжинского. 1935 г. Снимок сделан у ангара завода. Стоят слева направо: второй — Днепров, третий — Н. Н. Поликарпов, пятый — С. И. Антохин. Первым слева лежит Елагин.

Б. Последовательность требований.

Технические свойства самолета требуют, чтобы при выполнении и перевыполнении поставленных выше летных данных конструктор учитывал нижеследующую по важности последовательность:

1) скорость,

2) скороподъемность,

3) маневренность…».

Конструктор должен был также предусмотреть установку радиооборудования.

В этот же день Алкснис утвердил и аналогичные тактико-технические требования к одноместному экспериментальному истребителю И-17 под мотор М-34РНФ ИЭ (высотность до 4400 м).

В разработке требований принимал активное участие временно исполняющий обязанности начальника 7-го сектора НИИ ВВС Н. А. Жемчужин.

Несмотря на отсутствие официального задания, Николай Николаевич продолжал работу над истребителем ЦКБ-15. Так как создание отечественных автоматических (не динамореактивных) пушек еще не было завершено, Поликарпов сосредоточил основное внимание на проекте истребителя с пулеметным вооружением в крыле. Читая написанный Николаем Николаевичем отчет о деятельности 2-й бригады (начальник ЦКБ С. В. Ильюшин утвердил его 14 февраля 1934 г.), видно, что облик машины полностью сложился и что многие элементы конструкции уже проработаны довольно глубоко. В отчете были заявлены следующие основные характеристики ЦКБ-15:

Полная длина самолета — 7,4 м.

Размах крыльев — 10,0 м.

Площадь крыла — 17,65 кв. м.

Колея шасси -1,8 м.

Колеса тормозные — 750х125.

Мотор — «Испано-Сюиза» 12Ybrs, мощность у земли — 760 л.с., мощность на высоте 3380 м — 837 л.с.

Диаметр винта — 3,4 м.

Вес пустого самолета — 1259,48 к г.

Полетный вес — 1653,7 кг, в перегрузку — 1779,9 к г.

Лонжероны крыла должны быть сделаны из стали и дюраля, нервюры — дюралевые. Профиль крыла — модифицированный Кларк Y-15 (16 % в корне, 7 % на конце). Носок крыла обшит дюралем. В носовой части центроплана располагались топливные баки. Фюзеляж — деревянный монокок с закрытой кабиной. Сиденье пилота для уменьшения миделя установлено с углом спинки 22° к вертикали. Оперение свободнонесущее, дюралевое, обтянуто полотном. Шасси, как и костыль, убирается в полете тросовым механизмом, причем колеса — в консоли крыла. Водяные радиаторы (два) выдвижные, расположены под полом кабины пилота. В каждой консоли крыла имеется отсек, где могли быть установлены 2 пулемета ШКАС или 2 пулемета ШВАК (12,7 мм). Допускалась подвеска четырех бомб по 10 кг или двух по 25 к г.

Посадочная скорость — 100–105 км/ч, практический потолок — 9500-10000 м. Ожидаемую максимальную скорость 426 км/ч самолет развивал на высоте 5000 м.

Интересной особенностью самолета являлось использование топливных баков для передачи крутящего момента. Это позволяло несколько облегчить лонжероны крыла. Один из разработчиков этой конструкции, В. И. Тарасов, вспоминал:

«Как-то в разговоре Николай Николаевич заметил, что было бы очень хорошо крутящий момент крыла передать через его носок на фюзеляж. Носок крыла одновременно служил бензобаком. И вот нами был разработан такой вариант бензобака, при котором торцевое днище полностью воспринимало крутящий момент и крепилось к мотораме. Таким образом, межлонжеронная часть центроплана крыла освобождалась для уборки шасси».

Отметим, что несколько позже, в начале 1935 г., разрабатывалась модификация ЦКБ-15 с мотором воздушного охлаждения М-58, не получившая дальнейшего развития. Более перспективным сочли уже упомянутый выше проект истребителя ЦКБ-25 с мотором Гном-Рон К-14, на базе которого предполагалось создать новый истребитель ЦКБ-28 (И-20).

Эскизный проект И-17 (ЦКБ-15) был утвержден летом 1934 г. Однако срочные работы по доводке И-16, ограниченные производственные мощности завода № 39, упомянутые выше сложные отношения с дирекцией предприятия не позволили быстро построить самолет. ЦКБ-15 был вывезен на аэродром только в мае 1935 г. Наземные испытания и первый этап заводских испытаний продолжались довольно долго. Выявилась неудовлетворительная работа шасси (заедание шлицев, отказ амортизаторов), ненадежная работа механизма уборки шасси и костыля, текли выдвижные радиаторы под кабиной пилота. Самолет возвратили на завод. Устранение недостатков потребовало много времени, и по-настоящему ЦКБ-15 начали испытывать лишь с сентября 1935 г., когда он был повторно выведен на аэродром.

По устойчивости и управляемости И-17 (ЦКБ-15) был лучше И-16. Однако летчикам не нравилась более тесная (по сравнению с И-16) кабина самолета, а также узкая колея шасси.

Весной 1935 г. рассматривался штурмовой вариант ЦКБ-15, оснащенный подвижными пулеметными батареями под крылом. Предполагалось, что постройка машины будет завершена к августу 1935 г. Но из-за длительной доводки И-17, обостренных до крайности отношений Н. Н. Поликарпова с дирекцией завода № 39 постройка самолета так и не состоялась.

Заводские испытания ЦКБ-15 продолжались недолго.

6 ноября 1935 г., при подготовке к параду, самолет потерпел серьезную аварию. При посадке у него из-за отказа замка сложилось и было сломано шасси. Машина завалилась на крыло, повредив консоль, крыльевые бензобаки в центроплане. ЦКБ-15 вновь вернули на завод. Потребовался серьезный ремонт: пришлось заново делать шасси, консоль крыла, бензобаки. По требованию ВВС ЦКБ-15 решили оснастить убираемыми в полете лыжами. Все это задержало испытания машины, они были возобновлены лишь 20 марта 1936 г. Большого интереса к нему не было, и фактически к концу 1936 г. все испытания были прекращены.

В декабре 1935 г. руководство приняло решение: не дожидаясь завершения ремонта ЦКБ-15, выпустить новый вариант И-17 со внесенными изменениями в конструкцию. Машина получила обозначение ЦКБ-19. К этому времени моторы «Испано-Сюиза» 12 уже находились в серии на отечественных заводах под обозначением М-100 (главный конструктор — В. Я. Климов). ЦКБ-19 строили в двух экземплярах, из них второй с самого начала предназначался для установки пушки. Самолет отличался от ЦКБ-15 закрылками типа «Шренк», увеличенной колеей шасси; колеса теперь убирались к фюзеляжу, а не в консоли, и не тросовым механизмом, а пневматическим. Впервые в СССР на машине установили водо-масляный радиатор, охлаждавшийся водой основных радиаторов, размещенных уже в крыле. Проект самолета был разработан осенью 1935 г.

Практически одновременно с ЦКБ-19 завершилось проектирование его пушечного варианта ЦКБ-19бис. В «Техническом описании самолета ЦКБ-19бис с мотором «Испано-Сюиза» 12 говорилось:

«Самолет ЦКБ-19бис является улучшенной модификацией самолета ЦКБ-19, от которого отличается в основном мотором и вооружением».