1939-1940
В 1939 г. мало кто сомневался, что эра истребителя И-16 близка к завершению. Даже установка моторов М-62 и М-63 не позволила самолету превысить скорость 500 км/ч. Существенно улучшить летные характеристики И-16 можно было путем установки двигателя М-64 взлетной мощностью 1200- 1300 л.с. Этот двигатель конструкторы прождали до 1941 г.. однако М-64, последний девятицилиндровый мотор, так и не поставили на поток.
Поликарпов считал возможным несколько улучшить аэродинамику самолета заменой полотняной обшивки на фанерную. Летом 1939 г. на И-16 заводской номер 1721103 установили фанерную обшивку толщиной 2.5 мм. аналогичную процедуру провели с И-16 тип 24. Последний на испытаниях в НИИ ВВС достиг скорости 489 км/ч. больше, чем серийные истребители. Однако прирост скорости был связан скорее с установкой двигателя М-63, хотя и гладкая обшивка внесла свой вклад. Рекомендация о внедрении новой обшивки в серийное производство реализована не была.
Серия испытаний, проведенная в 1939 г., показала – улучшить характеристики И-16 как истребителя невозможно. Однако стоит попробовать добиться лучших пикирующих свойств самолета. Для этого следовало стабилизатор устанавливать с небольшим положительным углом атаки. Исследования показали, что комбинация задней центровки и нейтральной установки стабилизатора создавала слишком большие усилия на ручке при переводе летчиком самолета в пикирование. На истребителей первых серий этот недостаток проявлялся не так- явно. поскольку они не имели бронеспинок. аккумуляторных батарей, радиостанций. проще говоря – у них центр тяжести находился ближе к носовой части, чем у И-16 поздних выпусков. на которых центр тяжести находился на 35% длины средней аэродинамической хорды крыла. Испытания, проведенные в 1939 г.. показали, что зона неустойчивости самолета на режиме пикирования с убранным шасси начинается при смещении центра тяжести на 32-33% длины средней аэродинамической хорды крыла. Летчик-испытатель капитан Табаровский разбился на И-16 заводской номер 1021101 когда центровка самолета составляла 33,6% САХ. В результате было принято решение ограничить центровку строевых истребителей значением 33% САХ. Неустойчивость по тангажу на И-16 преодолеть так и не удалось, самолет оставался неустойчивой платформой для ведения прицельной стрельбы. Проблема заключалась в изначально неверном распределении массы планера.
В 1939 г. летчик-испытатель Станкевич отлетал на И-16 программу по теме ЦАГИ «Определение усилий на ручке управления, педалях и рулях». Станкевич писал в отчете:
– Самолет нестабилен, усилия на ручке составляют 4-5 кг при отклонении ручки вперед, поддерживать крейсерскую скорость полета постоянной, не прибегая к изменению числа оборотов двигателя, крайне утомительно для летчика. Выполнение фигур высшего пилотажа затруднено. С выпуском посадочных щитков устойчивость по каналу тангажа ухудшается, от летчика требуется прилагать к ручке большие усилия. Выпуск щитков провоцирует самолет к опрокидыванию на хвост, из-за чего приходится отдавать ручку от себя, что в свою очередь способствует переходу самолета в пикирование. При выходе на большие углы атаки неустойчивость проявляется внезапно. На взлете самолет хвост отрывает неохотно, иногда чтобы оторвать хвост приходится давать ручку от себя. В наборе высоты с постоянным углом тангажа самолет имеет тенденцию к сваливанию вправо, в этом случае парировать правый крен элеронами не всегда возможно.
Несмотря на многочисленные отрицательные отзывы и несоответствие летных характеристик И-16 характеристикам новейших зарубежных истребителей. правительство приняло решение продолжить в 1940 г. серийный выпуск самолета. В 1940 г. выпуск И-16 достиг своего пика, хотя завод № 21 готовился к освоению И-180.
Последние минуты перед полетом – инструктаж летчиков ВВС КБФ. У истребителя И-16 тип 17 стоит бензозаправщик БЗ-35. 
Летчики 13-й эскадрильи ВВС КБФ, 1940 г. Пилоты осматривают шасси истребителя И-16 тип 24. 
Учения 13-й эскадрильи ВВС КБФ, 1940 г. 
Истребитель И-16, вооруженный синхронной пушкой ШВА К калибра 20 м. Самолет был доработан на заводе № 156 и проходил испытании в феврале-марте 1939 г. 
В 1940 г. завод № 21 выпускал следующие модели истребителей И-16:
Тип 18 М-62 с подвесными баками (ПБ)
Тип 24 М-63 без ПБ
Тип 24 М-63 с реактивными снарядами (PC)
Тип 24 М-63 с PC и И Б
Тип 24 М-63 с ПБ и радиостанцией РСИ-3
Тип 24 М-63 с PC и радиостанцией РСИ-3
Тип 24 М-62 с ПБ
Тип 28 М-63 с ПБ
Тип 28 М-63 без ПБ
Тип 28 М-63 с ПБ и РСИ-3
Тип 15 М-25В (УТИ-4)
Начиная со второй половины 1940 г. весь этот винегрет уступил место одной модели – истребителю И-16 тип 29. В последней модификации И-16 нашли отражения все усилия оружейников по отработке наилучшего варианта вооружения самолета. Тип 29 был оснащен двумя ШКАСами. смонтированными над двигателем, и двумя пулеметами БС калибра 12.7 мм. установленными в нижней части фюзеляжа между нишами шасси. Все пулеметы – синхронные. В крыле И-16 тип 29 вооружение не устанавливалось, но под плоскостями предусматривалась возможность монтажа шести направляющих для реактивных снарядов РС-82 или пилонов для двух подвесных топливных баков.
Всего в 1940 г. было изготовлено 2210 истребителей И-16 всех модификаций:
Тип 18/24 760
Тип 28 277
Тип 25 (И-180) 1
Тип 29 570
Тип 15 (УТИ-4) 600
В общее число не включены два истребителя И-16 тин 29, предназначенных для статических испытаний на прочность. Кроме того. 125 самолетов не приняла военная приемка: 45 И-16 тип 15 и 80 И-16 тип 29. Эти истребители включили в производственный план 1941 г. Помимо самолетов. 21-й завод изготовил 7590 дополнительных топливных баков из фибры и 294 полевых модернизационных комплекта, позволяющих конверсировать И-16 тип 10 в И-16 тип 18 путем установки двигателя М-62. На самолеты было установлено 165 приемо-передаюших радиостанций РСИ-3, предназначенных для связи с землей.
1940 г. стал последним годом официального серийного производства истребителей И-16. В декабре 1940 г. завод № 21 должен был полностью перейти на выпуск истребителей ЛаГГ-3 (заводское обозначение «изделие 31»), На заводе сложилась сложная ситуация. в 1939-40 г.г. Поликарпов приложил массу усилий, чтобы наладить в Горьком выпуск самолетов И-180. но истребитель пал жертвой интриг и просто своей невезучести. На 1940 г. планировалось изготовление первой серии из десяти И-180, затем количество самолетов в первой серии увеличили до 20. по в феврале 1940 г. от постройки И-180 отказались вообще. Через небольшой период времени наркомат авиапромышленности заказал уже 110 истребителей И-180. В начале 1941 г. на заводе в разной степени сборки находилось семь И-180. но все работы по их изготовлению прекратились еще в сентябре 1940 г., когда машину окончательно вычеркнули из производственной программы завода. Вместо И-180 ГАЗ № 21 получил задание освоить истребитель Пашинина И – 21, чуть позже – И-200 (МиГ-1), но в конечном итоге – ЛаГГ-3. Конструкция ЛаГГ-3 на 35% состояла из древесины, в то время как И-16 был деревянным всего на 10%. Подтвердилось убеждение Поликарпов, что в силу определенной специфики, советский боевой самолет следует строить из советского дерева. В условиях неразберих с преемником И-16 завод № 21 понемногу выпускал «ишачков». В 1941 заказчик получил 80 И-16 тип 29 и недостроенные по плану 1940 г. двухместные УТИ-4 (план 336 самолетов. поставлено 256). Затем завод стал выпускать только «изделие 31» – истребитель ЛаГГ-3.
