Однако первоначально конструкция креплений синхронных пулеметов в фюзеляже И-16 оказалась ненадежной, и в сентябре 1937 года намеченные испытания были сорваны. В декабре в ходе повторных испытаний также не удалось добиться удовлетворительных результатов. Пулемет дал самопроизвольную очередь в 100 выстрелов, которая разрушила крепление и вывела установку из строя[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 6. Д. 277. Л. 5.].
Попутно совершенствовались и другие системы самолета. В 1937 году началась также установка на серийных машинах кинофотопулеметов, которые фиксировали попадание в цель пулеметных очередей и снарядов. Непосредственный монтаж этого оборудования производился в войсковых частях. При этом кинофотопулемет ПАУ-22 крепился у каждой пулеметной точки. Управление производилось кнопкой, помещенной на затыльнике лафета у рычага спуска. При нажатии на спусковую гашетку рычаг спуска нажимал и на кнопку и включал механизм съемки ПАУ-22. Питался аппарат от бортовой сети.
Однако в дальнейшем ввиду борьбы за облегчение веса эти работы были прекращены, и фиксирование попаданий велось только на учебных стрельбах (в 1938 году установка кинофотопулеметов на И-16 возобновилась, но затем опять была прекращена).
Продолжались работы и по установке на И-16 различных типов радиостанций. В сентябре 1937 года летчиками Базановым и Кожевниковым были проведены комплексные испытания рации с антенной ОКБ-2. Истребители выполняли полеты на различные расстояния и на разных высотах с целью установления устойчивой радиосвязи с землей и другим самолетом. Далее приведены данные из дневника испытаний.
«3.09. Машина № 428. Получена двусторонняя связь с наземной станцией на дальности 55 км и 80 км.
5.09. Машина № 426. Вышел из строя приемник.
7.09. Вылет машин № 426 и 428. Один летчик слышал второго, но двусторонней связи не установлено.
10.09. Вылет машин № 426 и 428. Установлена двусторонняя связь на расстоянии 60 км, затем расплавилась коробка ФФК-500 из-за чрезмерного напряжения.
11.09. Машина № 426. На расстоянии 40 км связь с наземной станцией была хорошей, дальше пошли трески.
15.09. Вылет обоих самолетов. На расстоянии 4 км установлена нормальная связь, дальше «ничего не разобрать». В дальнейшем оказалось, что приемники потеряли чувствительность.
22.09. При взлете потерпел аварию самолет № 426 – сломался костыль шасси»[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 6. Д. 10. Л. 100–106.].
В общем, оборудовать И-16 работоспособными радиостанциями так и не удалось.
Попутно с усилением вооружения КБ Поликарпова и авиазавод № 21 продолжали работы по облегчению веса самолета с целью увеличения максимальной скорости и улучшения маневренности. С серийного истребителя в экспериментальном порядке было снято радиооборудование, динамо-машина, несколько приборов, был неподвижно установлен фонарь кабины, облегченные бронеспинки, колеса из электрона и др. В результате вес машины был снижен на 200 кг. На заводском аэродроме летчик-испытатель Вишенков облетал облегченные И-16 № 5210660 и 5210661. Истребители показали хорошие летные данные: увеличилась скороподъемность, уменьшилась скорость планирования. По словам самого летчика, «облегченность самолета чувствовалась со взлета. Самолет быстрее отрывался от земли, пилотировался плавнее»[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 6. Д. 213. Л. 197.]. Преимущество облегченного И-16 подтвердили и летчики Люберецкой авиабригады, также испытывавшие его.
Летом 1937 года авиазавод № 21 получил ответственное задание – построить и испытать облегченный вариант И-16 с мотором М-62И, специально предназначенный для установления мирового женского рекорда скорости. Работа была поручена КБ и опытному цеху № 210. Была пересмотрена прочность самолета под новые скоростные характеристики, сделан новый козырек, рули направления и поворота, а также хвостовой кок. Кроме того, удлинили болты крепления кольца капота и других деталей, установили новый воздушно-масляный карбюратор, крылья усилили промежуточными нервюрами и т. д. Мощность двигателя за счет использования специальной смеси из малгобекского бензина[Малгобекский сорт бензина в СССР 30-х годов ХХ века считался наиболее качественным. А добавление этиловой жидкости позволяло добиться октанового числа 98–100. Выпускался в малых количествах.] с этиловой жидкостью была доведена до 1200 л. с.[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 3. Д. 10. Л. 121.]
Рекордный полет на этом самолете должна была выполнить известная летчица Валентина Гризодубова[Родилась 10 мая 1909 года в Харькове. Уже в возрасте 2,5 года Валентина поднялась в небо на отцовском аэроплане, а в 14 лет совершила первый личный полет на планере. После окончания средней школы поступила в Харьковский технологический институт.
Когда в 1928 году в Харькове открыли школу пилотов гражданской авиации Осоавиахима, поступила в нее в первом наборе и через три месяца закончила, получив звание пилота. В 1929 года Гризодубова поступила в Пензенскую школу летчиков-инструкторов. Затем работала летчиком-инструктором в тульском аэроклубе «Добролет», инструктором летной школы в Тушине. В 1934–1935 годах была летчиком агитэскадрильи имени М. Горького, базирующейся на Центральном аэродроме в Москве. Она облетела почти всю страну на различных типах самолетов того времени, успев поставить несколько женских мировых рекордов. К примеру, 24–25 сентября 1938 года в качестве командира экипажа на самолете АНТ-37 совершила беспосадочный перелет из Москвы на Дальний Восток, установив международный женский рекорд дальности полета (6450 км).
Во время Великой Отечественной войны, с марта 1942 по октябрь 1943 года Гризодубова командовала 101-м БАП АДД. В 1943 году присвоено звание полковника. «Прославилась» тем, что написала «телегу» в ЦК ВКП(б) на командующего Авиацией дальнего действия А.Е. Голованова. В результате проведенного расследования жалоба была признана заведомо ложной, после чего Гризодубова была выведена из состава АДД, а ее дело было решено передать в военный трибунал. Но потом простили. Умерла в 1993 году.]. Понятно, что задание для горьковчан было очень ответственным, так как установление подобных рекордов имело огромное пропагандистское значение.
И-16 № 5210671 был построен к сентябрю, после чего приказом директора Евгения Мирошникова была создана комиссия, в состав которой вошел и шеф-пилот завода Валерий Чкалов. На него возлагалась ответственная задача облетать самолет.
Осенью 1937 года легендарный летчик находился на пике своей славы. С 18 по 20 июня самолет АНТ-25 под его командованием совершил получивший мировую известность беспосадочный перелет из СССР через Северный полюс в Ванкувер. Полет проходил в исключительно сложных условиях: нулевая видимость, обледенение и т. д. Общая протяженность маршрута составила 8504 км. Экипаж был награжден орденами Красного Знамени. Имя Чкалова гремело по всей стране, в честь его называли детей, поселки и колхозы.
7 сентября представитель ВВС РККА санкционировал готовность самолета к испытаниям, а 26-го числа Чкалов впервые поднял его в воздух на заводском аэродроме авиазавода № 21. Машина показала отличные характеристики.