Все эти годы коллектив Н.Н. Поликарпова совершенствовал самолет И-16, его летные данные, вооружение, двигательную установку. Тип 10 получил мотор М-25А мощностью 730 л.с. и дополнительно два синхронных пулемета ШКАС. В 1938 году на типе 17 установили двигатель М-25В, а крыльевые пулеметы заменили двумя пушками ШВАК, предусматривалась также подвеска до 200 кг бомб. Тип 18 оснащался двигателем М-62 с двухскоростным нагнетателем мощностью 920 л. с, развивал скорость 463 км/ч и был вооружен четырьмя пулеметами. Тип 24 с М-63, запущенный в серию в 1939 году, имел взлетную массу 1900 кг. Удельная нагрузка на крыло увеличилась с 92 до 131,5 кг/кв. м, максимальная скорость достигла 489 км/ч, а посадочная – 125 км/ч. Вооружение состояло из двух пушек ШВАК и двух пулеметов ШКАС. Последняя, 29-я модификация в дополнение к двум синхронным ШКАСам несла в нижней части фюзеляжа новейший 12,7-мм пулемет Березина, выпускавший 800 пуль в минуту; под крыльями размещали до 200 кг бомб или шесть реактивных снарядов РС-82.

Впрочем, многие из приведенных цифр имеют относительный характер. Самолеты одного типа могли весьма и весьма отличаться друг от друга по весу, размерам, мощности двигателя и летным характеристикам.

Во-первых, до войны в СССР не существовало единых государственных стандартов и единой системы конструкторской документации. Каждый завод имел свои нормы, стандарты и технологические допуски. Поэтому при передаче производства самолета с одного завода на другой все чертежи приходилось делать заново. Кроме того, местные умельцы старались всячески упростить и «усовершенствовать» производственный процесс. В результате каждый завод делал свой самолет. К примеру, И-15 завода № 1 весил на 20 кг больше, чем точно такой же И-15 завода № 39.

Во-вторых, серийная машина неизменно получалась хуже эталонного экземпляра, не говоря о значительном проценте брака в советской продукции.

В-третьих, полученные в ходе испытаний результаты зависели от степени заинтересованности проводящей испытания стороны, применяемой методики и контрольно-измерительной аппаратуры – крайне примитивных, наконец, от степени трезвости летчика и измерителя.

Известно письмо Николая Поликарпова Якову Смушкевичу о «чудесах» с измерениями скорости истребителя И-16 с мотором М-25А. По результатам испытаний на заводе № 39 самолет на высоте 3000 м имел скорость 456 км/ч, а на заводе № 21 – уже 470 км/ч. В НИИ ВВС точно такой же истребитель в сентябре 1936 года на повышенных оборотах развил 505 км/ч, а год спустя тот же НИИ доложил, что максимальная скорость машины на высоте 3000 м равна 445 км/ч, «т. е. на 25 км/ч меньше замеров завода № 21 и на 60 км/ч меньше своих замеров от 1936 г.».

«Интересно заметить еще то, – писал Поликарпов, – что за месяц-полтора до этого мы получили официальный отчет по двухместному И-16М25А (УТИ-4), где его скорость с винтом Д=2,9 м V3000 = 474 км/ч, что на 29 км/ч больше, чем у одноместного, что невероятно».

Начальник 1-го Главного Управления НКОП и по совместительству главный конструктор завода № 39 С.В. Ильюшин в 1938-м приступил к глубокой модификации бомбардировщика ДБ-3б. На нем устанавливали более мощные двигатели, усиливали вооружение, по-новому решалась проблема размещения топлива, несколько были изменены обводы фюзеляжа и радикально – конструкция планера – в соответствии с принципами плазово-шаблонного метода производства, освоенного при внедрении американского «Дугласа». Важным результатом использования такой технологии было резкое снижение трудоемкости процесса: если ранее на постройку одного бомбардировщика требовалось затратить более 30 тысяч часов, то после модернизации – 14 300. Основой силовой установки должен был стать перспективный мотор М-88 – дальнейшее развитие «Мистраль Мажора» с взлетной мощностью 1100 л.с. и винты регулируемого шага ВИШ-23. Самолет получал новое навигационное оборудование и автопилот АВП-12, обеспечивавший стабилизацию курса, крена и тангажа. Пулеметы ШКАС планировалось заменить на УтраШКАС того же винтовочного калибра, но сумасшедшей скорострельности – около 3000 выстр/мин.

В результате предполагалось получить практически новый бомбардировщик с великолепными характеристиками: максимальная скорость – около 500 км/ч на высоте 7000 м, практический потолок – 11 000 м, дальность – 4000 км.

Кроме того, в феврале 1938 года С.В. Ильюшин выступил с инициативой постройки специального самолета-штурмовика, «действующего на низкой высоте и имеющего мощное наступательное и оборонительное вооружение и с мотором, развивающим максимальную мощность у земли». Обращаясь к членам Политбюро, конструктор писал:

«Наши типы штурмовиков, как строящиеся в серии, – ВУЛТИ, ХАИ (констр. Неман), так и опытные… имеют большую уязвимость, так как ни одна жизненная часть этих самолетов: экипаж, мотор, маслосистема, бензосистема и бомбы – не защищена. Это может в сильной степени понизить наступательные способности нашей штурмовой авиации.

Поэтому сегодня назрела необходимость создания бронированного штурмовика, иначе говоря – летающего танка, у которого все жизненные части забронированы.

Сознавая потребность в таком самолете, мною в течение нескольких месяцев велась работа над разрешением этой трудной проблемы, результатом которой явился проект бронированного самолета-штурмовика.

Для осуществления этого выдающегося самолета, который неизменно повысит наступательные способности нашей штурмовой авиации, сделав ее могущей наносить сокрушительные удары по врагу без потерь или с очень малыми потерями с ее стороны, прошу освободить меня от должности Начальника главка – поручив мне выпустить самолет на государственные испытания в ноябре 1938 года.

Задача создания бронированного штурмовика исключительно трудна и сопряжена с большим техническим риском, но я с энтузиазмом и полной уверенностью за успех берусь за дело».

Иосиф Виссарионович просьбу удовлетворил, и Сергей Владимирович, освобожденный от высокой административной должности, приступил к проектированию машины, получившей условное название ЦКБ-55 (БШ-2). Взявшись делать «выдающийся самолет», С.В. Ильюшин начинал не на пустом месте.

Первый штурмовик, воплотивший концепцию «крылатого танка», утюжащего вражеские позиции на малой высоте, выпустил опять же Юнкерс. Оно и понятно, кроме него цельнометаллические самолеты в ту пору никто делать не умел. Появившийся на свет в 1917 году полутораплан «Юнкерс» D-1 имел бронированный фюзеляж, защищавший двигатель, баки с горючим и экипаж от обстрела с земли. Англичане несколько усовершенствовали эту схему, создав самолет «Саламандер», на котором бронекоробка не только защищала от пуль, но и воспринимала аэродинамические нагрузки от крыла. Но в целом идея бронированных самолетов на Западе развития не получила.

Пролетарские военные специалисты настоятельно требовали такую боевую машину, называя ее «Боевик». По их заказу в туполевском КБ разрабатывали эскизные проекты тяжелых штурмовиков АНТ-17 и АНТ-18 на базе двухмоторного «крейсера» Р-6. Предполагалось вооружить самолет динамореактивными пушками и навесить на него до 1000 кг брони. Проекты не были осуществлены.