Новые проекты самолетов начали появляться уже в конце 1933 года. Обозначение для множества спроектированных здесь самолётов составлялось следующим образом – сокращение «ЦКБ» и определенный номер (номер бригады), хотя позднее руководитель проекта/бригады мог уже возглавлять и собственное ОКБ.
В 1933 году, вскоре после начала производства на заводе Г АЗ-21 истребителей И-5, проектная бригада Поликарпова начала разработку его преемника – истребителя И-15.
В 1932 – 1933 гг. советские представители провели переговоры с американской фирмой Curtis-Wright. Результатом стало приобретение моторостроительного завода со всем оборудованием и лицензии на производство двигателей Wright SGR-1820 F-3 Cyclone мощностью 625 л.с. Под эти двигатели и был заказан Поликарпову новый истребитель.
Мощность «Райт-Циклона» составляла 625 л.с., что было почти на пятьдесят процентов больше, чем у двигателя М-22 (480 л.с.). М-22 был копией британского двигателя «Bristol Jupiter». Диаметр Wright SGR- 1820 F-3 Cyclone был меньшим, чем у М- 22, но весил он на 72 кг больше.
При помощи высококвалифицированных специалистов из Центрального Аэрогидродинамического института (ЦАГИ), советские авиаконструкторы были способны разрабатывать самолеты с прекрасной аэродинамикой, фактически их проекты были одними из наиболее передовых в мире на то время. Flo слабым местом советской авиационной промышленности 30-х годов являлось то, что в ней использовались иностранные двигатели. Все советские авиадвигатели, производящиеся в тот период, являлись лицензионными версиями французских, британских или американских оригиналов.
Вместо традиционного прямого верхнего крыла, как у биплана И-5, у нового проекта истребителя, Поликарпов применил крыло типа «чайка». Этот проект крыла был разработан впервые, во-первых чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление верхнего крыла и создать аэродинамическую интерференцию с фюзеляжем а, во- вторых, предоставить пилоту лучший обзор вперёд и вверх.
Крыло изготавливалось из сосны, как и на И-5, часть конструкции в месте сочленения крыла «чайки» и фюзеляжа была сделана из хромомолибденовой стали и алюминиевого сплава. Фюзеляж собирался из труб (хромомолибденовая сталь) сваренных между собой, передняя часть имела обшивку из листов дюралюминия, которая имела меньший вес, по сравнению с обшивкой на И-5. Хотя новый двигатель был тяжелее, чем М-22, первый прототип ЦКБ-3 имел пустой вес стандартного серийного И-5. Крыло типа «чайка» снижало нагрузку на крыло, тем самым существенно улучшая его характеристики.
Первый прототип нового истребителя получил обозначение ЦКБ-3. На нём стоял винт «Hamilton-Standard». В Советском Союзе, двигатель Wright SGR-1820 F-3 Cyclone именовался как, РСФ-3.
Вооружение ЦКБ-3 состояло из четырех синхронизированных пулемётов ПВ-1, калибра 7,62 мм, с прицелом ОП-1. На самолёте имелась возможность установки четырех бомбодержателей под крылом. Первый полёт был совершён в 23 октября 1933 года под управлением летчика-испытателя Валерия Павловича Чкалова.
18 ноября колеса на опытном истребителе заменили лыжами от самолета И-Z, а спустя пять дней произошла авария. 23 ноября 1933 года перед участниками Пленума Реввоенсовета проводили показательные полеты. В тот день на ярко-красном истребителе ЦКБ-3 в воздух поднялся Валерий Чкалов. Во время длительного пикирования со скоростью около 400 км/ч сорвалось ушко крепления растяжки левой лыжи, из-за чего лыжу развернуло поперек набегающего потока. Случай в те времена не редкий. Шансов на благополучное приземление не было. Самолет на посадке перевернулся, Чкалов не пострадал, но машина оказалась разбита.
В декабре 1933 г. подготовили второй опытный экземпляр ЦКБ-3, на котором летные испытания продолжились. Установленный на лыжи самолет развивал максимальную скорость у земли 324 км/ч, а на высоте 3000 м – 350 км/ч. Скороподъемность на высоту 5000 м составила 6,2 мин., время випажа всего 8 сек.
Тем временем работы над опытной машиной продолжались. С целью повышения путевой устойчивости на ней увеличили площадь вертикального оперения. Несколько изменили форму кольца Тауненда, прикрывающего двигатель. В таком виде ЦКБ- 3 весной 1934 года направили для продолжения испытаний на аэродром Качинской летной школы под Севастополем.
Полеты в Каче начались 26 марта 1934 года и продолжались в течение месяца. В апреле, пользуясь хорошей крымской погодой, провели полные эксплуатационные испытания ЦКБ-3. Летчики-испытатели выполнили около 2100 фигур высшего пилотажа.и совершили 520 посадок.
Признавалось, что ЦКБ-3 полностью превосходит имеющиеся в СССР истребители, по маневренности и скороподъемности и опережает все известные иностранные машины, но по максимальной скорости на высоте 5000 м уступает некоторым иностранным образцам. Последний недостаток предлагалось устранить, и истребитель, как полностью удовлетворяющий требованиям ВВС, рекомендовать к серийному производству под обозначением И- 15. Строить самолет решили на двух московских заводах – № 1 и №39. Подготовка к серийному выпуску началась незамедлительно.
Поликарпов И-15
Производство И-15 началось в 1934 году выпуском установочной и первой серийной партии новых истребителей, оснащенных американскими двигателями Wright SGR- 1820 F-3 Cyclone, закупленных непосредственно в Соединенных Штатах.
Причина использования импортных двигателей состояла в том, что первые лицензионные двигатели, выпущенные в СССР под названием РСФ-3, не были такими надёжными как их американские оригиналы.
Новый авиамоторный завод построили в 1934 году в Перми на Урале. Поначалу пермские «Циклоны» собирались из американских деталей. В течение 1935 года предприятие, получившее название завод № 19, полностью освоило производство лицензионных двигателей, которые в соответствии с советской системой обозначений стали называться М-25. До конца года было выпущено 660 моторов.
В результате, первые И-15 выпускались с двигателем М-22, оснащенным карбюратором Stromberg NA-F7C и цельнометаллическим винтом В-22 диаметром 2,8 метра. Испытания истребителя с двигателем М-22 (480 л.с.) показали максимальную скорость в 450 км/час, что было равно скорости подемонстрированнойсамолетом ЦКБ-3 с двигателем Wright Cyclone, мощностью 630 л.с. Истребители с мотором М-22 внешне отличались только несколько изменённым воздухозаборником.
Между 1934 и 1936 годом было выпущено 404 истребителя И-15 с двигателем М-22 на заводе ГАЗ-21. Только с 1936 года, двигатель М-25 стал устанавливаться на И-15. Двигатель М-25 позволил И-15 достичь скорости 367 км/час, (что было на 20 км больше чем у И-15 с М-22 (347 км/час)), поднять потолок до 9800 метров (с М-22 – 9200 метров) и увеличилась дальность полёта до 510 км (с М-22 -480 км). Последние серийные И-15 (538 машин), получили двигатель М-25А с карбюратором К-25-4Д. На самолёты с М-25 устанавливался винт В-25, копия американского винта фирмы Hamilton-Standard, на И-15 с двигателем М-25А ставился винт ВИШ-6. Всего за 1937 год было построено 270 самолётов с двигателем М-25.
Серийные И-15 отличались от прототипа ЦКБ-3 и от самолётов установочной партии. ЦКБ-3 имел три одинаковых ряда жалюзи за двигателем, тогда как на серийных И-15 было три ряда другого размера.
ЦКБ-3 имел трубку Пито из двух частей устанавливающуюся на крыльевой стойке правого борта, в то время как предсерийные и все серийные И-15 имели цельную трубку Пито по середине внутренней стойки. И прототип ЦКБ-3 и предсерийные И-15 имели два обтекателя законцовке нижнего крыла правого борта, которые были удалены на серийных И-15. Многие серийные И-15 не имели бомбодержателей под крылом.
Наиболее заметным различием между прототипом ЦКБ-3 и серийным И-15 был более высокий, менее заостренный руль направления устанавливающийся на всех предсерийных и серийных И-15. Имелось три различных варианта изготовления выводов для стволов пулеметов ПВ-1.
Некоторые И-15 были оснащены зеркалом заднего вида, установленным на правой стороне верхнего крыла. На ранних И-15 отсутствовали строевые огни, но на следующих серийных самолётах огни устанавливались на руле поворота и на верхнем крыле.
Стойки основного шасси первоначально были круглыми (из труб), но с осени 1934 года их конструкция изменилась, их стали изготавливать сваркой из прокатанного листового металла. Также как прототипы и предсерийные экземпляры, часть серийных И-15 имела обтекатели на колесах.
Некоторые И-15, были оснащены радиостанцией РСИ-3, с антеннной мачтой, установленной на верхней поверхности крыла с правого борта.
Двери кабины на И-15 на каждой стороне фюзеляжа были разными. Дверь на левой стороне состояла из двух секций, тогда как дверь с правого борта была цельной.
Несмотря на превосходные летные качества, по которым И-15 опережал другие истребители, крыло типа «чайка» не было любимо авиаторами. Конструкция И-15 для экономии общего веса была сделана очень легкой, но это значило, она не была не такой крепкой как у более ранних истребителей. В результате, в ходе войсковой эксплуатации происходило множество аварий. Еще одной проблемой было разрушение ткани обшивки на поверхностях крыла.
Поломки стоек шасси в результате жестких посадок на плохо подготовленных взлетно-посадочных полосах были очень частым явлением, которые в некоторых случаях приводили к разрушениям конструкции фюзеляжа и поломкам винто-моторной установки. Но программа модернизации И-15 в результате которой ликвидировались слабые места И-15 продвигалась очень медленно, по причине чрезмерной бюрократии советских ВВС. Многие строевые пилоты резко высказывались в пользу замены очень неудобного, по их мнению, крыла типа «чайка» традиционной прямой центральной секцией.
И-15 был вооружён четырьмя пулемётами ПВ-1 с боезапасом по 500 патронов на пулемёт. На бомбодержателях могли подвешиваться две 50 кг бомбы, или четыре по 25 кг или восемь бомб по 10 кг. Типы бомб, подвешиваемых на И-15, включали в себя AO-10, А020М или ФАБ-50М. Кроме того, шесть направляющих для реактивных снарядов РС-82 могли быть установлены под нижним крылом (по три на каждой полуплоскости).
К моменту нападения Германии на Советский Союз – 22 июня 1941 года, практически все И-15 использовались для подготовки и обучения пилотов в тылу, тем не менее, 3-й истребительный полк Черноморского флота, базировавшийся в Севастополе, все ещё был оснащен И-15, как боевыми истребителями.
Участие И-15 в гражданской войне в Испании
Испания стала Республикой в 1931 году, и в течение следующих двух лет избранное правительство проводило прогрессивные экономические реформы. К 1936 году левые силы (профсоюзы, анархисты, социалистическая и коммунистическая партии) добились в Испании значительного влияния. На выборах, состоявшихся в феврале 1936 года, левые, объединившись в Народный фронт, получили 278 мест в новом Парламенте страны.
Однако 18 июля 1936 года националистическая фракция возглавляемая генералом Франко подняла вооруженное восстание против демократического правительства Второй испанской республики, а в конце августа в этот конфликт активно вмешался Советский Союз, оказав поддержку республиканцам. Реакция Советского Союза была продиктована опасением разрастания количества стран входящих в анти-комминтерновский пакт и перспективой образования коммунистической Испании.
В августе 1936 года, Советский Союз установил с Испанией дипломатические отношения и отправил в эту страну свое посольство с большим штатом сотрудников. В их число входили генерал К. Берзин (который только, что оставил свой пост главы советской военной разведки). Он сыграл значительную роль в организации обороны Мадрида. А также Владимир Антонов- Овсиенко, назначенный советским генеральным консулом в Барселоне. Как и многие другие советские военные советники в Испании, оба по возвращению в Москву были репрессированы.
Командующим советской авиационной группы в Испании был Яков Смушкевич, его псевдоним – «Генерал Дуглас». В сентябре 1939 года после возвращения из Испании, учитывая накопленный им боевой опыт, Смушкевич был назначен командующим Советскими военно-воздушными силами. После неудачной Зимней Войны против Финляндии, он был смещен с этого поста и впоследствии расстрелян в октябре 1941 года.
По указанию Сталина в Испанию осуществлялись поставки различного вооружения, включая самые последние типы советских боевых самолетов, вместе с персоналом, необходимым для его применения и обслуживания. Не менее дюжины судов, которые по документам направлялись в Мексику, на самом деле везли вооружение для Испании. Они отправились из Одессы и были пропущены через Босфор в первые недели октября. В составе этого каравана находилась и группа из 141 советского пилота и почти 2000 техников и механиков.
13 октября 1936 года, первые тринадцать истребителей И-15, которые были доставлены на борту советского транспорта «Большевик», были разгружены в порту Картахены. Тремя днями позже в эту же гавань прибыли очередные двенадцать истребителей И-15. Таким образом, благодаря Советскому Союзу, возможности авиационной промышленности которого, являлись загадкой для многих западноевропейских наблюдателей, Республиканская авиация (Fuerza Aerea Republicana -FARE) была снабжена самым современным истребителем-бипланом. В период с осени 1936 года по июль 1937 года в Испанию было поставлено 186 истребителей И-15 (при стоимости одного самолета в 35000 долларов США).
В то время как первые двадцать пять И- 15 доставленные в октябре 1936 года, имели двигатель М-22, самолеты следующей партии (тридцать один самолет), доставленные в Картахену 14 февраля 1937 года, имели уже двигатель М-25. Это демонстрирует то, что в Fuerza Aerea Republicana из Советского Союза поставлялись самые последние модификации истребителей, сразу же, как только они запускались в производство.
Вскоре истребитель И-15 получил у республиканцев прозвище «Чато» (Чато – курносый), правда националисты Франко называли советский истребитель «Curti» из-за его близкого сходства с истребителем Hawk II, американской компании Curtiss. Так как, на Западе не имелось никакой предварительной информации относительно разработки И-15, то здесь вообще одно время считалось, что появившиеся в Испании И-15, являются светскими копиями американских самолетов, а не оригинальной советской конструкцией.
Имелось приблизительно шестьсот испанских летчиков, обученных в летных школах расположенных в Кировобаде (Кавказ) и в Харькове (Украина). Но советские и испанские пилоты не были единственными, воевавшими на «Чато». Так в эскадрилье «Лакалле» (Ecuadrilla Lacalle), названной так по имени ее командира Андреа Гарсия Лакалле, имелось и несколько американских пилотов, которые летали на советских И-15. В число других иностранных пилотов, воевавших на И-15 входили и два француза,- Жан Дари (Jean Dary) и Вильям Лабуер (William Labuier), а также бельгиец – Андре Аутрик (Andre Autrique). Также как и в сухопутных войсках, где формировались Интернациональные бригады (Brigada Internationale) из бойцов, прибывших из различных европейских стран, так и в Республиканской авиации национальность добровольцев воюющих в Испании не скрывалась. Все Национальные бригады набирались и контролировались при поддержке Коммунистической партии.
Многие американские пилоты, воевавшие на «Чато», не зная действительной истории разработки этих самолетов, поверили, что истребитель Поликарпова был копией современных ему американских истребителей-бипланов типа Boeing F4B-4. Международная пресса, имела очень мало информации относительно успехов высокоманевренного «Чато», в период его первого появления в ходе битвы за Мадрид.
Ряд американских пилотов, летавших на И-15 добились значительных успехов в ходе гражданской войны в Испании. Так Франк Г. Тинкер (Frank G. Tinker) сбил три истребителя Heinkel Не- 51, три Fiat CR.32 и два Messerchmitt Bf-109, став первым американским пилотом, сбившим Messerchmitt Bf- 109. Альберт Баумлер (Albert Baumler), который позже летал в 23 Fighter Groupe UAAF, и довел общий счет своих воздушных побед до тринадцати, сбил три истребителя Heinkel Не-51 и два Fiat CR.32, тогда как Джим Пек (Jame Peck) имел на своем счету два Heinkel Не-51 и три Fiat CR.32. Оррин Б..Белл (Orrin В. Bell) сбил семь истребителей Heinkel на участке фронта Кордоба-Гранада. (Cordoba – Granada). Гарольд Дахл (Garold Dahl) отправил на землю пять самолетов националистов, включая Fiat CR.32 и Heinkel Не -51, в то время как Бен Лейдер (Ben Leider) записал на свой счет два Heinkel, прежде, чем погиб 18 февраля 1937 года в воздушном бою над Иарамой (Jarama). В период сражения за Иараму (Jarama), Джим Аллисон (Jeme Allion), сбил Heinkel, оставшийся единственным самолетом сбитым этим пилотом. Один бомбардировщик Heinkel Не-111 был сбит над Мадридом пилотом Стефеном Дадуком (Stephen Daduk).
«Чато» стал совершенным сюрпризом для националистов, и сыграл существенную роль в битве за Мадрид. В Испании И-15 сбил первый вражеский самолет 4 ноября 1936 года, которым стал бомбардировщик Junkers Ju-52, рухнувший на земли вблизи Химене (Humane). 30 ноября, шесть И-15 из «баскской» эскадрильи уничтожили два истребителя Heinkel Не- 51 над Виториа (Vitoria). В течение первых воздушных сражений над Мадридом, «Чато» продемонстрировали свое полное превосходство над немецкими истребителями Heinkel Не- 51. Но потери несла не только одна сторона; в течение ноября (первый месяц действий в Испании) по крайней мере, четырнадцать И- 15 были потеряны в боях за Мадрид и Арагон; девять были сбиты, три потерпели аварии и два – захвачены. К концу года в Fuerza Aerea Republicana оставалось менее тридцати боеспособных И-15.
4 января 1937 года, два И-15 были потеряны в ходе обороны Бильбоа (Bilboa), а к концу месяца, несколько «Чато» были переброшены к Малаге, чтобы принять участие в сражении за этот город. 1 февраля, командир эскадрильи Антон Ковалевский, псевдоним «Caimiro», был убит в своем И- 15, а 16 февраля, американский доброволец – пилот Френк Г. Тинкер (Frank G. Tinker) из эскадрильи «Lacalle», был сбит в ходе боя над Иарама (Jarama), совершил аварийную посадку, получив при этом ранения. Позже он вернулся в свою эскадрилью. За время гражданской войны он довел свой счет сбитых самолетов до восьми и был одним из немногих иностранных пилотов, которые летали и на И-15, и на И-16. К концу февраля было потеряно пятнадцать И-15.
8 июля, истребителем И-15 из 1-й эскадрильи был сбит Meerchmitt Bf-109 . Пилоты новых немецких истребителей Meerchmitt Bf-109 были предупреждены о том, что к «Чато» необходимо относиться с уважением и избегать с ним ближнего боя на горизонталях. 13 июля был сбит американский доброволец, Гарольд Дал (Harold « Diaz Evan « Dahl) – ас сбивший пять вражеских самолетов. Он был захвачен в плен националистами и оставался в испанской тюрьме до 1940 года, после чего ему разрешили возвратиться в Соединенные Штаты. После конца Второй Мировой войны он стал пилотом швейцарской авиакомпании Swissair. 26 июля, стрелком с бомбардировщика Junkers Ju-52 был сбит И-15, и еще один истребитель был потерян 15 сентября.
В январе 1938 года было потеряно не менее четырнадцати И-15.21 февраля 1938 года, два И-15 были сбиты в районе Терюел (Teruel), два разбились в авариях и семь было уничтожено в результате налетов бомбардировщиков. К концу февраля оставалось только тридцать три боеспособных И-15.
В марте 1938 года, было потеряно двадцать И-15, но и они добились побед, когда 20 марта, И-15 сбил итальянский бомбардировщик Fiat BR.20. В апреле не сообщалось о потерях истребителей, а к концу мая было потеряно восемь И-15, тем не менее, благодаря местному производству И-15, Fuerza Аегеа Republicana имела в строю около пятидесяти «Чато». К августу их число увеличилось до 104. Благодаря своей прочной конструкции и четырем пулеметам И-15 хорошо подходили для штурмовых атак. В марте 1937 года, благодаря плохой погоде и ожесточенным штурмовым атакам удалось остановить итальянский добровольческий корпус (Согро Truppi Voluntari), которой продвигался к Мадриду с северо-востока.