Пока в небе Испании шли ожесточенные воздушные бои, далеко на востоке продолжалось совершенствование конструкции самого массового советского истребителя.
Уже в 1936 году стало ясно, что вооружение первых модификаций И–16 явно не отвечает современным требованиям. Еще весной Николай Поликарпов предложил установить на самолет дополнительное пушечное вооружение. Этот проект, получивший обозначение ЦКБ-12П (пушечный), стал последним, осуществленным на базе авиазавода № 39, и, соответственно, последним, имевшим обозначение ЦКБ[150]. Машину оснастили двумя 20-мм пушками ШВАК и двумя пулеметами ШКАС.
Упомянутое «орудие» было сконструировано на основе крупнокалиберного 12,7-мм пулемета ШВАК простым увеличением калибра. Полигонные испытания пулемета показали, что благодаря большому запасу прочности его калибр может быть увеличен до 20 мм без изменения габаритов системы путем простой замены ствола. После чего и была разработана 20-мм пушка. Первоначально в боекомплект входили осколочно-зажигательные и бронебойно-зажигательные снаряды. Надо сказать, что конструкция оказалась не очень надежной. В 20-мм снарядах применялась латунная гильза цилиндрической формы с закраиной в донной части, выступающей за тело гильзы. Извлечение гильзы после выстрела происходило при остаточном давлении пороховых газов в канале ствола, когда стенки гильзы были еще прижаты к стенкам патронника. По этой причине часто случались поперечные разрывы гильзы и обрывы закраин. А это приводило к заклиниванию очередного патрона и прекращению автоматической стрельбы.
20-мм патроны комплектовали применявшимся в наземной артиллерии высокочувствительным головным взрывателем мгновенного действия непредохранительного типа МГ–3. Однако последний иногда давал преждевременные разрывы снарядов в стволе пушки. Поэтому в конце 1936 года МГ–3 был заменен взрывателем МГ-201, который имел более высокие чувствительность и мгновенность действия, вылетающий центробежный предохранитель был изъят. Но все же и взрыватель МГ-201 не удовлетворял требованиям по безопасности, так как взводился в канале ствола пушки.
По устройству 20-мм пушка ШВАК была одинакова с 12,7-мм одноименным пулеметом. Различие было лишь в диаметре канала ствола. Ленточное питание пушки было встроено в виде кольца между первой рамой и бензобаком, а перезаряжание пневматическим либо механическим[151]. Пушка ШВАК выпускалась в трех вариантах: крыльевом, турельном и в виде так называемой мотор-пушки. Последняя отличалась большей длиной, наличием амортизатора и рядом других изменений. Скорострельность ШВАКа достигала 700―800 выстрелов в минуту, а се снаряд весил 96 г.
На ЦКБ-12П пушки установили в центроплане на месте прежних 7,62-мм пулеметов. Последние же перекочевали в консоли крыльев. При этом патронная лента проходила по всей длине этой отъемной части, а для укладки сверху был сделан специальный люк[152].
В декабре 1936 года Валерий Чкалов испытал самолет. Выяснилось, что конструкция вполне допускала ведение прицельного огня, причем как из обеих пушек и пулеметов одновременно, так и порознь. Разрушения конструкции при этом не наблюдалось. Правда, возникли сложности с шасси. Утяжеление истребителя на 200 кг (общий вес достиг 1750 кг) приводило к слишком большим нагрузкам и быстрому износу. Для взлета и посадки пушечного «ишака» требовался 1 км взлетной полосы. Попадание из ШВАКов в наземные цели составило от 9 до 25 %[153].
Последнее имело существенное значение, так как в это время было ясно, что на фронте истребителям, помимо их прямых функций, придется время от времени выступать и в роли штурмовиков. Это подтвердила и начавшаяся война в Испании. Кроме того, в Советском Союзе с 20-х годов продолжались неудачные попытки создать специализированный самолет для непосредственной поддержки войск. 6 августа 1924 года было утверждено так называемое Временное наставление по боевому применению воздушных сил СССР. В нем впервые были сформулированы требования к самолету-штурмовику: «Штурмовые самолеты должны обладать большой вертикальной, горизонтальной скоростью и маневренностью. Кроме того, самолет должен иметь сильное вооружение для стрельбы вниз (кроме пулеметов для стрельбы сквозь винт), а мотор и кабина пилота должны быть снизу защищены броней».
Однако создать такую машину оказалось не так-то просто. Главной и долгое время неразрешимой была задача, как компенсировать значительное увеличение массы самолета из-за установленной на нем брони и мощного оружия соответствующей мощностью моторов. Именно из-за этого не удалось создать свой штурмовик ни Николаю Поликарпову, ни Андрею Туполеву, ни другим.
Вторым вариантом было приспособление под штурмовик истребителей, разведчиков и других типов самолетов.
Вскоре после начала серийного производства биплана И–5 Поликарпову поручили испробовать его в качестве штурмовика. Для этого на истребитель попытались установить бомбодержатель для 50-кг бомбы ФАБ-50, четыре пулемета ШКАС и даже ракетадержатели![154] Однако общий вес самолета при этом достиг почти полутора тонн, ухудшились скоростные характеристики и маневренность. Сам сброс учебных бомб происходил с отказами и неточно, а вероятность попадания в круг диаметром 25 м составляла не более 5 %. В общем, проект не удался…
4 августа 1935 года Совет труда и обороны СССР постановил переделать в штурмовик неудавшийся двухместный истребитель-биплан Ди-6, так же, как И-16, оснащенный двигателем М-25. Предполагалось, что машина будет вооружена шестью пулеметами ШКАС и бомбами, но при этом все равно сможет летать со скоростью 400 км/ч.
Испытания Ди-6Ш показали, что при полетном весе 2115 кг он развивал максимальную скорость 358 км/ч и поднимался на 5000 м за 17,5 мин. В восьми полетах над полигоном испытывалось стрелковое вооружение, в трех — бомбовое и в двух — химическое. При стрельбе из пулеметов с высоты 10―15 м пятая часть пуль попадала в цель размером 20×100 м, имитировавшую как бы «роту солдат на марше». Крыльевые пулеметные батареи работали нормально. Однако стрелять из них с высоты выше 17 м 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, как и многие другие опытные машины, был рекомендован в серийное производство, которое было полностью провалено Московским авиазаводом № 1. До конца 1936 года там удалось выпустить всего 36 штурмовиков, после чего военные признали Ди-6Ш бесперспективным.
И-16 тоже пытались приспособить под штурмовик, устанавливая на него самое разнообразное вооружение. ЦКБ-12П, получивший обозначение И-16 тип 12, был рекомендован к серийному производству. Однако до массового выпуска дело так и не дошло. В 1937 году было собрано только 10 таких пушечных истребителей, а в следующем еще 12.
Попутно шли работы по увеличению количества пулеметов. В январе 1937 года прошли полигонные испытания И-16 с четырьмя ШКАСами. Последние были установлены аналогично предыдущей версии: два в центроплане и два в консолях. Целью испытаний, кроме определения «тактической пригодности» модификации, было «выявить устранение промышленностью дефектов, выявленных ранее по безотказному подводу питания оружия». В ходе учебных стрельб было выявлено, что промышленность, в первую очередь завод № 21, не полностью устранила указанные ранее дефекты вооружения. В частности, подвод питания к внешним пулеметам был недоработан, из-за чего происходили частые заедания ленты. Ручки перезаряжания последних остались без изменений, лента шла плохо, пулеметы часто заклинивало. Несмотря на то что мощь истребителя в целом значительно возросла и появилась возможность использования его в качестве скоростного штурмовика, счетверенная пулеметная установка полигонных испытаний не выдержала[155].
Тем не менее в отчете говорилось: «Значительно увеличена огневая мощь самолета И-16 как истребителя, появилась возможность использовать его как скоростной штурмовик»[156]. Испытывался и вариант И-16 с химическим вооружением.
На самолете монтировались два прибора выливных авиационных прибора ВАП–6. Последние предназначались для поражения живой силы, заражения местности и объектов на ней аэрозолями или капельно-жидкими отравляющими веществами. Для снаряжения ВАП использовались различные рецептуры на основе иприта, такие как смесь иприта с люизитом, вязкий иприт, а также дифосген и синильная кислота. Заправка ВАП–6 производилась непосредственно перед вылетом самолета.
И–16 с выливными приборами проходили над условной целью на высоте 25 м. В результате поражалась площадь 1,5 га. При выливании с высоты 100 м площадь поражения увеличивалась до 4,3 га, но значительно падала концентрация отравляющего вещества. Аналогичным образом производилось распыление горючей жидкости. Только вместо отравляющих веществ баки наполнялись гранулированным фосфором с водой или раствором хлорида кальция. Раствор поджигался специальными устройствами, крепившимися под выливными приборами. Впервые ВАП–6 с горючей жидкостью испытали на штурмовиках Р-5. Результаты показали, что разбрызгивание гранулированного фосфора малоэффективно против наземных сооружений, но эффективно против живой силы (испытания проводились на животных). И-16 с ВАП-6 выжигал с высоты 25 м площадь около 1 га[157].
