На работу всех предприятий авиапромышленности оказывал влияние постоянный срыв графиков снабжения различными материалами. Например, в середине 1936 г. в НКАП сложилась критическая ситуация со сборкой самолетов, причиной для которой стало невыполнение плана по производству авиационного полотна на фабрике «Заря социализма», где план II квартала был выполнен лишь на 28 %.
В 1936–1937 гг. стараниями конструкторов вооружение И-16 было усилено. В декабре был испытан вариант с двумя пушками и двумя пулеметами, который уже можно было реально использовать в качестве штурмовика. При этом попадание в наземные цели составило 9–25 % от общего числа выпущенных пуль и снарядов. Конструкция самолета вполне допускала ведение прицельного огня как из обеих пушек и пулеметов одновременно, так и порознь. При этом ее разрушение не наблюдалось. Правда, возникли сложности с шасси. Утяжеление самолета на 200 кг, после чего его общий вес достиг 1750 кг, приводило к их слишком быстрому износу. А для взлета и посадки теперь требовалась как минимум километровая взлетная полоса.
В январе 1937 г. прошли полигонные испытания И-16 с четырьмя пулеметами ШКАС. Помимо определения тактической пригодности этой модификации их целью было «выявить устранение промышленностью дефектов, выявленных ранее по безотказному подводу питания оружия». Если перевести корявый канцелярский язык советской бюрократии, то испытания должны проверить, были ли действительно проведены работы по доработке самолета или же о них отчитались только на бумаге.
И действительно, обнаружилось, что промышленность, и в первую очередь Горьковский авиазавод № 21, ничего не сделала в этом направлении. Подвод питания к внешним пулеметам так и не был доработан, ручки перезарядки остались без изменений, пулеметная лента шла плохо и заедала, вследствие чего ШКАСы часто заклинивало. Хотя огневая мощь истребителя в целом значительно возросла и появилась возможность использования его в качестве скоростного штурмовика, счетверенная пулеметная установка полигонных испытаний не выдержала.
Попутно испытывался и вариант И-16 с химическим вооружением. На самолете монтировались два прибора ВАП-6. При распылении жидкости с высоты 25 метров они поражали площадь в 1,5 га, а с высоты 100 метров – 4,3 га. Аналогичным образом можно было разливать над вражьими окопами и горючую жидкость. В этом случае две струи химических веществ смешивались и воспламенялись, выжигая при опорожнении контейнера на высоте 25 метров площадь около одного гектара.
Затем появился совсем экзотический вариант И-16 Тип 9 с неубирающимся шасси, вооруженный сразу шестью пулеметами ШКАС. На него предполагали устанавливать также и бомбодержатели для 25-кг бомб. Однако КБ Поликарпова и руководство заводов-производителей выступили против подобной универсализации истребителя, обосновывая это в первую очередь постоянным повышением его полетного веса. В итоге им удалось добиться отмены решения об установке бомбодержателей, однако требование о совмещении пушечного и стрелкового вооружения осталось в силе.
В октябре 1937 г. снова прошли войсковые испытания И-16 с пушечным вооружением. В них приняли участие восемь специально изготовленных самолетов, из них три были вооружены 12,7-мм пулеметами, а остальные – 20-мм пушками ШВАК. В ходе 247 учебных вылетов были выполнены стрельбы по наземным мишеням и аэростатам заграждения. Удалось достигнуть удовлетворительной точности попаданий. Однако 20-мм пушки в части автоматики оказались недостаточно надежными вследствие большого числа задержек и малой живучести отдельных деталей.
В январе 1938 г. вопрос о дальнейшем производстве И-16 рассматривался на заседании межведомственной комиссии. Авиазаводу № 21 в качестве главной задачи на год была вменена борьба за облегчение полетного веса. Комиссия утвердила 38 изменений в конструкции самолета. Отныне было решено выпускать И-16 сразу в пяти модификациях: стрелковой, пушечной, ночной, бомбардировочно-стрелковой и учебно-тренировочной (УТИ), чей вес колебался от 1430 до 1712 кг. При этом пушечная и бомбардировочно-стрелковая модификации предусматривали использование самолета в качестве штурмовика.
Пушечный И-16 должен был развивать скорость 435 км/ч, набирать высоту 5000 метров за 7,5 минут и иметь потолок в 8500 метров. Однако его освоение протекало исключительно болезненно и напряженно. Причиной тому стали большое число изменений, вносимых в конструкцию уже в ходе серийного производства без предварительной увязки их в опытном производстве, недоработанность самих этих нововведений в конструкторском отношении, большой процент брака, слабая организация производства, особенно на мелких участках, дефекты технической документации и инструмента, а также трудности в изготовлении последнего и т. п. Имели место постоянные перебои в поставках моторов, шасси, лыж, дюралюминия, авиаполотна и других материалов.
Кризисное состояние производства послужило поводом для выдвижения против директоров авиазаводов и работников НКАП обвинений во вредительстве и последующих репрессий. Но это лишь способствовало дальнейшей дезорганизации производства. В итоге выпуск штурмового варианта И-16 в 1938 г. был сорван. Так, авиазавод № 21 вместо двухсот положенных по плану самолетов И-16 Тип 17 выпустил всего 27 машин.
Также не удалось добиться приемлемой прочности конструкции, необходимой для пикирования при больших углах. При перегрузках часто деформировалась и срывалась обшивка, а иногда и вовсе отлетали плоскости. Так, 16 августа 1939 г. в Пермской области летчик М. Загуляев выполнял полет на И-16. Согласно заданию, самолет достиг высоты 6000 метров, после чего перешел в пикирование. На высоте 2000 метров он потерял управление и стал беспорядочно падать. При этом у истребителя начали отваливаться крылья, детали и части фюзеляжа. Обломки, в том числе и все еще работавший мотор, рухнули на землю поблизости от деревни Козубаево в радиусе 1300 метров. Пилот погиб. Причиной аварии была объявлена недостаточная прочность конструкции самолета.
В результате мучительных конструкторских работ и переделок в 1939 г. появилась новая модификация – И-16 Тип 24, по сути, представлявшая собой истребитель-бомбардировщик. При полетном весе в 1882 кг и максимальной скорости по техническому паспорту в 470 км/ч самолет был вооружен двумя пулеметами ШКАС и двумя синхронизированными 20-мм пушками ШВАК. Также на него могли быть подвешены шесть 82-мм неуправляемых ракетных снарядов (НУРС) или две 250-кг бомбы.
Биплан, биплан и опять биплан
4 августа 1935 г. Совет Труда и Обороны СССР постановил переделать в штурмовик неудавшийся двухместный истребитель-биплан Ди-6. Предполагалось, что машина будет развивать максимальную скорость в 400 км/ч, иметь радиус действия в 500 км и будет вооружена шестью пулеметами ШКАС и бомбами.
Авиазавод № 39 в короткий срок изготовил новую машину. И уже 31 октября – 19 ноября того же года прошли полигонные испытания штурмовика, получившего название Ди-6Ш. Он был оснащен двигателем М-25 и убирающимся шасси. Броневые листы защищали спинку и чашку сиденья летчика. Вооружение биплана, вопреки первоначальному проекту, состояло из двух синхронных пулеметов ПВ-1 и четырех пулеметов ПВ-1, установленных под нижним крылом. Под фюзеляж можно было подвесить до 80-кг бомб либо два выливных авиационных прибора ВАП-6 для разбрызгивания отравляющих веществ и горючей жидкости. Задний стрелок имел в своем распоряжении 7,6-мм пулемет ШКАС с боекомплектом на 750 выстрелов.
Штурмовой вариант самолета Р-5. На нижней плоскости видны установленные пулеметы
Штурмовик Ди-6Ш во время проведения испытаний
Испытания Ди-6Ш показали, что при полетном весе в 2115 кг он развивал максимальную скорость 358 км/ч и поднимался на 5000 метров за 17,5 минут. В восьми полетах над полигоном испытывалось стрелковое вооружение, в трех – бомбовое и в двух – химическое. При стрельбе из пулеметов с высоты 10–15 метров пятая часть пуль попадала в цель размером 20 х 100 метров, имитировавшую роту солдат на марше. Крыльевые пулеметные батареи работали нормально. Однако палить из них с высоты выше 17 метров уже было невозможно из-за плохого обзора. Был отмечен и ряд других недостатков. Так, управление штурмовиком, особенно у земли на больших скоростях, было сложным и утомительным, он сильно задирал нос, что не позволяло производить прицельное бомбометание.
Несмотря на это, Ди-6Ш был отправлен в серийное производство, которое было полностью провалено Московским авиазаводом № 1. До конца 1936 г. там удалось выпустить всего 36 штурмовиков, да и те ужасного качества. Кроме того, военные специалисты признали Ди-6Ш бесперспективным из-за слишком малой бомбовой нагрузки, а штурмовка с одними пулеметами уже тогда считалась малоэффективным занятием.