В конце 1935 г. И-15 был снят с конвейера, но положительные отзывы о боевом применении в Испании способствовали возобновлению выпуска биплана, и в 1938 г. в серийное производство был запущен И-15бис (или И-152). Новая модификация отличалась более мощным двигателем М-25В, новым капотом, наличием коллектора и подогрева воздуха для двигателя. Верхнее крыло имело прямой центроплан вместо первоначальной «чайки». Считалось, что «чайка» ведет к путевой неустойчивости самолета, затрудняет обзор (особенно при взлете), поиск цели и само прицеливание. Время виража – главное достоинство И-15 – несколько ухудшилось (с 8 до 12 секунд), машина действительно стала более устойчивой, что улучшало прицеливание и ведение огня.

Хотя к началу выпуска конструкция машины уже успела устареть, этот истребитель стал тем не менее участником нескольких войн.

Истребитель И-15бис

Вскоре после начала выпуска И-15бис были отправлены в числе другой советской боевой техники в Китай. Самолеты применялись совместно с И-16 – согласно уже упомянутой тактике взаимодействия маневренных и скоростных истребителей. Впрочем, И-15бис, хоть и уступал в скорости И-16, тем не менее превосходил в ней большинство японских самолетов, а основного противника – биплан «Кавасаки» Ki-10 («тип 95») конструкции 1936 г. – также в маневренности и скороподъемности.

Следующей войной для И-15бис стали боевые действия во время советско-японского вооруженного конфликта у реки Халхин-Гол в Монголии весной—летом 1939 г. К этому времени у поликарповских машин появился новый противник – японский истребитель «Накадзима» Ki-27 «Натэ» («тип 97»), превосходящий их в скорости. Впрочем, и советская сторона уже была представлена новинками: бипланом И-153 «Чайка» и пушечными модификациями моноплана И-16.

Кроме Монголии, «бисы» в количестве 20 единиц были отправлены в Испанию. Часть машин, оставшихся в Испании после поражения республиканцев, вошла позже в состав авиации франкистов.

В сентябре 1939 г. 440 самолетов этого типа было сосредоточено на границе с Польшей, но польская авиация не смогла оказать ощутимое сопротивление вторгшейся на территорию страны Красной армии. Более активное участие приняли истребители И-15бис в Зимней войне 1939—1940 гг. в Финляндии, причем пять самолетов достались финнам в качестве трофеев. Машины вошли в состав финских ВВС, где использовались в основном для тренировки летного состава; три из них оставались в строю до начала 1945 года.

К лету 1941 г. на вооружении советских ВВС в приграничных округах оставалось 298 истребителей И-15 и И-15бис. Боевое применение их сводилось, как правило, к ведению штурмовых действий. Бомбовая нагрузка была небольшой – до 150 кг, однако в послужном списке истребителей Поликарпова есть весьма примечательный факт. Именно «бисы», «чайки» и И-16 впервые были оснащены пусковыми установками 82-мм реактивных снарядов PC-8 и применили их в бою еще во время противостояния на Халхин-Голе. Самолеты Поликарпова фактически стали летающими прообразами знаменитой «Катюши» – сухопутные установки БМ-13 и БМ-8 на базе грузового автомобиля появились несколько позже.

В действующей армии И-15бис находились до конца 1942 г., после чего их стали передавать в учебные подразделения. До конца войны эти самолеты оставались на вооружении только на Дальнем Востоке, где выполняли функцию скорее сдерживающей, чем реальной боевой силы. В боевых действиях против Японии в 1945 г. поликарповские истребители участия уже не принимали.

Последним в семействе советских бипланов стал И-153. В этой машине Поликарпов снова вернулся к центроплану типа «чайка», что и дало ей название. Доводка самолета продолжалась довольно долго – схема биплана себя фактически исчерпала. Тем не менее серийный выпуск «чаек» был начат в 1939-м и продолжался до 1941 г. Новая модификация была оснащена 800-сильным двигателем М-62, имела убирающееся шасси. Истребитель был вооружен четырьмя 7,62-мм пулеметами ШКАС с боезапасом 2500 патронов.

На 22 июня 1941 г. в западных округах насчитывалось около 1300 истребителей И-153.

Приняв на себя первый удар гитлеровской авиации, «чайки», до того имевшие на боевом счету сбитые в Монголии японские самолеты, уже 22 июня открыли счет и уничтоженных немецких, причем среди них были не только бомбардировщики Ju-87 или Ju-88, но и истребители Bf-109 и Bf-110.

С осени 1941 г. «чайки» несли службу преимущественно в частях ПВО, а при приближении фронта использовались также для ударов по наземным объектам. Разностороннее применение получили И-153 в небе осажденного Ленинграда, где на долю «чаек» выпало сопровождение транспорта и охрана трассы снабжения города, ночная охота за прожекторами и участие в контрбатарейной борьбе. Но все же потери явно устаревших машин были слишком велики. К концу 1941 г. в рядах советской авиации оставалось, по имеющимся данным, немногим более двухсот И-153. Дольше всего, пожалуй, они несли службу в ПВО Баку, где оставляли свои машины авиаполки, направлявшиеся на доукомплектование и получавшие более современные истребители. Летом 1942-го здесь еще насчитывался 141 самолет. Последним годом применения «чаек» стал 1943-й.

Несмотря на то что требованиям новой войны летно-технические данные новой машины уже не соответствовали, самолет все же стал одним из лучших серийно выпускавшихся истребителей-бипланов. В общей сложности было выпущено 3437 самолетов.

Истребитель И-153

Почти одновременно с И-15 в 1934 г. было принято решение и о начале серийного выпуска одного из самых известных истребителей 30-х годов – И-16.

И-16 стал, по существу, первым истребителем, способным вести эффективный бой на вертикалях. По замыслу создателей, машина должна была максимально совмещать качества скоростного истребителя с высокой маневренностью в воздушном бою. Истребитель имел легко узнаваемый внешний вид – минимальные размеры, бочкообразный толстый фюзеляж, маленькое крыло площадью вместе с подфюзеляжной частью 14,54 м2, что обеспечивало минимальное аэродинамическое сопротивление (способствовало этому и убираемое в полете шасси – новшество по тем временам). Характерной особенностью И-16 была также задняя центровка (считалось, что чем менее устойчив самолет, тем он легче и лучше управляем). Из-за этого И-16 оказался достаточно строгим в пилотировании – машина требовала большого внимания от летчика, реагируя на малейшее движение ручки. В то же время пилоты отмечали, что И-16 на взлете, посадке и виражах оказался более устойчив, чем его конкурент – созданный в 1933 г. И-14, выпускавшийся небольшой серией до 1937 года.

Еще одной новинкой стал разработанный в 1932 г. пулемет ШКАС калибра 7,62 мм конструкции Шпитального и Комарицкого. Новый пулемет обладал самой высокой в мире скорострельностью – 1800 выстр./мин. С его освоением также было связано немало проблем – в частности, частые отказы первых образцов по причине того, что в интересах оптимальной компоновки конструкции самолета пулеметы устанавливали в перевернутом положении. Позже этот нюанс был учтен.