Испытания самолета
Первый опытный И-153 с заводским № 5001 имел двигатель М-25В. В ходе проведения летных испытаний, закончившихся в октябре 1938 года, у самолета выявилось большое количество дефектов: недостаточная жесткость крыльев, вибрация элеронов, тряска хвостового оперения. Все недостатки учли и исправили на втором опытном И-153, дублере, с заводским № 6005. Изменения коснулись и винтомоторной группы: удлинили мотораму, поставили новые замки капота, жалюзи, протектированный бензобак.
Зимой вторую опытную "Чайку" отправили в 60-ю авиабригаду Закавказского военного округа, расположенную в районе города Баку. Летные испытания начал летчик НИИ ВВС Павел Федрови. Было решено, что это будут одновременно войсковые испытания, к которым подключатся самолеты И-153 войсковой серии. Всего на самолете № 6005 выполнили 454 полета. В ходе испытаний была достигнута максимальная скорость 424 км/ч на высоте 3500 м, практический потолок составил 8700 м, время набора пятикилометровой высоты - 6,4 минуты, время виража - 11-12 секунд. Конечно, такие данные не удовлетворили ни конструкторов, ни заказчиков. Решили, что более высоких показателей можно добиться, установив на самолет двигатель М-62.
И-153 в наши дни
11 апреля 1939 года однотипный с опытным самолетом, И-153 войсковой серии разрушился в воздухе, достигнув на пикировании скорость 500 км/ч. Причиной разрушения стала недостаточная прочность крыльев, поэтому, начиная с 4-й серии, конструкцию усилили, в частности, зашивка передней кромки крыльев фанерой стала делаться по всему размаху. Государственные испытания И-153 с новым двигателем М-62 проводились в период с июня по сентябрь 1939 год. 16 июня И-153 № 36019, оснащенный двигателем М-62 и воздушным винтом фиксированного шага (ВФШ), перегнали с завода и в течение 60 дней полностью испытали. Самолет развивал максимальную скорость 443 км/ч на высоте 4600 м. Поскольку по расчетам надеялись получить 462 км/ч, то было решено, что по причине недостаточной максимальной скорости истребитель И-153 испытания не выдержал. Одновременно припомнили и другие накопившиеся недостатки. Признавалось, что обзор на самолете неудовлетворительный, особенно при взлете и рулении. Военные требовали сделать новый центроплан, оставив "чайку", но с улучшенным обзором. Самолет, однако, находился уже в серийном производстве и реализовать эти пожелания оказалось невозможно. Во время испытаний отмечалась вибрация элеронов и было отмечено 9 случаев обрыва расчалок. Последний недостаток устранили довольно легко - вместо одинарных расчалок поставили двойные.
Первые два И-153 № 6039 и 6012, оснащенные двигателями М-63 были готовы осенью 1939 года. Хотя эти самолеты считались серийными, в действительности их можно рассматривать как опытные машины. На машине № 6012 кроме прочего испытывался новый моторный капот с "юбкой". Но внедрения и дальнейшего развития этого новшества на "Чайках" не произошло. Что касается И-153 № 6039, то на нем занимались отладкой охлаждения двигателя. М-63 имел более напряженный тепловой режим работы, и для него под капотом двигателя установили увеличенный 9-дюймовый маслорадиатор. Пришлось изменить и сам капот. Были увеличены размеры окон охлаждения в лобовой части, а напротив 4 и 7 цилиндров двигателя прорезали дополнительные отверстия для охлаждения. Кроме того, увеличили до 50 мм размер выходной щели за счет увеличения диаметра задней кромки капота.
Государственные испытания головного серийного И-153 № 6540 с двигателем М-63 начались 21 января 1940 года. В этот день самолет стартовал с Ходынки и перелетел на аэродром в Щелково для проведения полетов. Испытания проводились на лыжном шасси вплоть до схода снега 31 марта. Была получена максимальная скорость 431 км/час, которая расценивалась как недостаточная. Причиной недобора ожидаемых более высоких показателей посчитали лыжное шасси и неудовлетворительную регулировку карбюратора.
В основном испытанный самолет не имел каких-либо отличий перед прежними И-153. Поэтому на нем провели ресурсные испытания. Летчики НИИ ВВС выполнили на № 6540 более 1500 фигур высшего пилотажа. Летали и на штопор - эта проблема беспокоила создателей самолета уже в течение года. Долгие годы считалось, что самый опасный самолет по части штопора - истребитель И-16. И хотя "ишачок" выводился из этой рискованной, а порою фатальной фигуры пилотажа прямо-таки идеально, миф о коварном характере И-16, зародившись в 30-е годы, благополучно дожил до наших дней. Об истребителе И-153 подобные слухи не распространялись, а тем не менее, он страдал этим недостатком в большей степени. В оценке техники пилотирования И-153 было записано: "Самолет парашютирует хорошо. При взятой ручке "на себя" и убранном газе стремления свалиться на крыло нет, тенденций к срыву в штопор также нет. Скорость на парашютировании - 120 км/час". Но проверка на штопор была обязательной, тем более, что при резком пилотировании, при "передирании" ручки управления "Чайка" в штопор входила, а выходить в нормальный полет не желала, что сразу отметили летчики-испытатели. Лишь летом 1939 года, когда новый истребитель уже участвовал в боевых действиях в Монголии, в НИИ ВВС провели летную проверку на штопор самолета И-153 № 6019 с двигателем М-62 и воздушным винтом фиксированного шага.
Результаты этой проверки сразу разочаровали. Самолет уже на третьем витке переходил в пологий штопор с неустановившимся характером вращения. На пятом витке обычно останавливался мотор, после чего вывод машины в нормальный полет становился крайне затруднительным. Попытка выпускать шасси и тем самым смещать центр тяжести вперед не помогала, "Чайка" выходила из вращения со значительным, до 10-12 витков, запаздыванием. На выходе из штопора, т.е. при переходе в пикирование, порою сам собой, без вмешательства летчика запускался мотор. "Грешили" на ненормальную работу карбюратора АК-25-4ЛФ, пробовали использовать принудительную подачу топлива, но и это не помогло. Ситуация складывалась весьма неприятная. Производство самолетов росло, они направлялись в войска, а проблема безопасных полетов на них, оказывается, была все еще не решена.
И-153 в наши дни
В результате в ноябре 1939 года родилась "Инструкция по технике пилотирования И-153 с М-62". Инструкция подробно описывала все действия пилота в полете и на земле, а в самом интересном месте было написано: "Штопор на самолете И-153 полностью не изучен. Предварительные испытания выявили отрицательные штопорные свойства самолета. Выполнять штопор на самолете И-153 М-62 с целью тренировки запрещается". Удовлетворить кого-либо такие выводы не могли, поэтому в начале 1940 года для продолжения злополучных исследований выделили очередной самолет - № 6566. По сравнению с предыдущими машинами, этот отличался более тщательным изготовлением, окраской и отделкой. № 6566 оказался несколько тяжелее за счет усиления конструкции, установки инерционного стартера и воздушного винта изменяемого шага. Полетный вес самолета составил 1853 кг.
29 февраля 1940 года на новой "Чайке" начал летать летчик Кубышкин, а закончил испытания 13 мая капитан Прошаков. Опробовав все возможные варианты поведения самолета в воздухе, летчики, наконец, определили и наилучший способ вывода И-153 из штопора. В заключении указывалось, что при строгом выполнении "Инструкции" штопор безопасен. Предлагалось разрешить пилотам строевых частей производить тренировку на Штопор до 2-х витков. Через несколько месяцев "Инструкция" была опробована на И-153, оснащенном двигателем М-63. Испытания на штопор на самолете № 8019 проходили в июне и июле 1940 года. Летали летчики Жуков, Супрун, Кубышкин, Ларюшкин.
На этом штопорные испытания и закончились. Все как будто было соблюдено: недостатки - определены, как с ними бороться - оговорено. Но даже много лет спустя старые пилоты, при упоминании о штопоре на "Чайке", сокрушенно качали головами и добавляли: "Не хотела выходить..." В заключение истории со штопором уместно отметить некоторые особенности пилотирования И-153. Уже на рулении пилоту приходилось из-за недостаточного обзора передвигаться "змейкой", энергично работая педалями ножного управления. На взлете И-153 хорошо держал направление, отрывался легко, был возможен взлет без подъема хвоста. На хорошо сбалансированных самолетах можно было летать с "брошенной" ручкой управления. Ввиду хорошей поперечной устойчивости в вираж И-153 входил вяло, не боялся перетягивания ручки. При потере скорости сваливался на крыло с опусканием носа (то есть в штопор не стремился). Но происходило это на скоростях, меньших посадочной, поскольку на посадке пилоты тенденций к сваливанию не отмечали. Пикировал И-153 устойчиво, скорость набирал медленно. При превышении скорости 430 км/ч отмечалась тряска хвостового оперения. При эксплуатации на колесах самолет выполнял посадку на "три точки", при несоблюдении этого условия имел тенденцию к прыжкам за счет жесткой амортизации. Задувание в кабине расценивалось вполне приемлемым, но полет без очков считался невозможным.