К тому времени из нескольких видов самолетов воздушного боя – маневренных бипланов, двухместных истребителей, тяжелых двухмоторных – главная роль отводилась скоростному моноплану, а вышеназванные должны были его дополнять. Таким образом, роль маневренных бипланов стала значительно меньшей, хотя до начала 1930-х гг. именно бипланная схема была оптимальной, позволявшей за счет меньших габаритов и веса получить лучшие маневренные характеристики при достаточной на то время скорости. Даже, безусловно, прогрессивный, построенный Поликарповым в инициативном порядке моноплан И-1 (ИЛ-400) решительного преимущества в скорости не продемонстрировал.
Можно сказать, что удачный во всех отношениях И-5 окончательно определил облик маневренного истребителя. Поликарпов не раз докладывал результаты своих изысканий по маневренным истребителям, из которых следовало, что решающими условиями являются малые габариты самолета и легкий двигатель с высокими удельными параметрами. То есть речь шла об энерговооруженности, являющейся определяющей и сегодня для самолета воздушного боя. Действительно, получив в 1933 г. мотор Райт-Циклон F-3 (будущий М-25). Николай Николаевич создает отличный И-15. последовательным развитием которого являлись И-15бис. И-153. И-190. Практически при близких значениях веса и площади крыла И-15 значительно превзошел И-5 в скорости, скороподъемности… А время виража было рекордным для истребителя – 8 секунд.
Однако, едва достигнув высокого совершенства, биплан получает серьезного конкурента: в 1933-36 гг. на арену выходят скоростные монопланы (И-14. И-16. И-17 – в СССР, -Мессершмитт- Bf 109 – в Германии, -Харрикейн- и -Спитфайр- – в Англии). Определяющей характеристикой, позволяющей вести наступательный воздушный бой. становится скорость Именно в это время начинается разделение истребителей на маневренные и скоростные. Интерес к бипланам снижается… Тот же И-15 в 1936 г. снимается с производства…
Но уже первые бои в Испании, подтвердив значение скорости. тем не менее, позволили с лучшей стороны проявить себя И-15, которые удачно взаимодействовали с И-16. Получился парадокс: истребитель снят с производства, а отзывы летчиков – восторженные, хотя и с пожеланиями дальнейшего усовершенствования.
Анализ воздушных боев в Испании, где, кроме И-15, хорошо зарекомендовали себя германский Не 51 и итальянский CR-32, позволил выработать новые тактико-технические требования ВВС РККА к перспективным самолетам. Начальник Первого главного управления НКАП С В Ильюшин в начале января 1938 г. сей документ направляет Поликарпову с предложением оценить реальность получения требуемых ВВС летно-технических данных. Среди различных типов боевых самолетов в перечне значился и -маневренный истребитель с двигателем воздушного охлаждения- Требуемая для данного истребителя скорость (550 км/ч на высоте 5000 м) и дальность полета (1000 км) оценивались Поликарповым как завышенные. Он сообщал, что с двигателем М-62 реальная скорость – 425 км/ч. а с М-88 470 км/ч. Заданная дальность возможна только с подвесными баками Фактически в начале 1938 г, Поликарпов получает заказ на И-153 и И-190 (помимо И-180. ВИТ-2, -Иванов-…) Впрочем, над И-153 его КБ уже работало с конца 1937 г.. и в августе 1938 г. самолет был построен, а с 1939 г. начался его серийный выпуск на заводе № 1.
Опытный И-190 перед началом летных испытаний
И-190 после аварии 13 февраля 1941 г.
Приступить к проектированию И-190 удалось только осенью 1938 г. – все силы КБ были направлены на создание скоростного И-180 В сентябре состоялись первые две макетные комиссии. Конструктивно И-190 аналогичен И-153. что позволяло использовать технологическую оснастку серийной машины. Фюзеляж – ферменной конструкции, обшивка дюралевая до кабины и полотняная в хвостовой части. Крылья – деревянные с фанерной обшивкой. Верхнее и нижнее крылья имели одинаковую хорду и профиль Clark-YH с относительной толщиной 10%. Практически одинаковым с И-153 было убираемое шасси с колесами 700x150 мм. Вооружение также соответствовало И-153 – четыре 7.62-мм пулемета ШКАС или два 12.7-мм пулемета БС плюс два ШКАСа В варианте штурмовика предусматривалась подвеска 200-кг бомб. Полностью новой была силовая установка с опытным 14-цилиндровым двигателем М-88БРЛ (безредукторным. мощностью 1100 л.с.). Капот имел регулируемую -юбку-. Маслорадиатор устанавливался по правому борту за капотом.
В целом оценка И-190 была положительной, однако заказчик категорически не соглашался с максимальной скоростью 470 км/ч. Договорились о компромиссном значении – 500 км/ч.
Определяющим качеством такой машины являлась маневренность, которая легче обеспечивалась установкой двигателей воздушного охлаждения. Не случайно из всех истребителей- бипланов только И-3 имел мотор жидкостного охлаждения. Хорошо видно, что с двигателем жидкостного охлаждения машины получались крупнее и тяжелее не только у Поликарпова. Сказывалось наличие системы жидкостного охлаждения. да и сами моторы, как правило, были тяжелее. чем однорядные -звезды- (BMW-VI имел вес 540 кг. М-22 – 278 кг. М-25 – 433 кг).
Тем не менее, почти параллельно с И-190 (возможно, желая приблизить скорость биплана к требованиям заказчика), разрабатывался эскизный проект И-170 с М-106 (1200 л.с.), который представлял собой как бы остроносый И-190 с расчетной скоростью 510-520 км/ч. Вообще с момента разделения истребителей на скоростные и маневренные каждому моноплану Поликарпова -противостоял- биплан с тем же или близким двигателем В 1938-39 гг. разрабатывались модификации И -17 с моторами М -103 (И-172) и М-105 (И-173). Параллельно прорабатывались бипланы И-169 с М-105 и И-170 с М-106 Из таблицы хорошо видно, что с одинаковым мотором и вооружением биплан получался более легким и выигрывал в маневренности, но проигрывал в скорости километров на 80 в час. При убираемом шасси (И-153) разница несколько уменьшалась, но при дальнейшем увеличении мощности мотора и росте скорости моноплана второе крыло биплана становилось все -заметнее-… И если при том уровне доведенности М-88 И-180 имел скорость 571-585 км/ч, то получить на И-190 более 500 км/ч было почти невозможно.
Более высокую скорость собирались получить на втором экземпляре; И-190 с двумя турбокомпрессорами ТК-1 – 533 км/ч на высоте 10500 м Этот вариант иногда называли И-191.
Только после третьей макетной комиссии (февраль 1939 г.) начали серьезно заниматься И-190, то есть более чем через год после выдачи задания. Поначалу строить самолет собирались на заводе № 156 в Москве, где до марта 1939 г базировалось КБ Поликарпова. Но данный завод был перегружен, и постройку И-190 развернули на заводе N° 1. что было логично, во-первых, по причине уже освоенного в серийном производстве аналогичного по конструкции И-153, во-вторых, вскоре и само КБ Поликарпова перевели на этот завод.
Первый экземпляр И-190 закончили в октябре 1939 г. Взлетный вес его составлял 2290 кг – на 184 кг больше расчетного. 15 декабря старейший летчик-испытатель завода N? 1 А И Жуков начал выполнять на нем рулежки, пробежки, подлеты, а 30 декабря совершил первый полет. Все было нормально. Кроме Жукова, на И-190 летали Давыдов, Логинов, Ульяхин. В процессе доводок и доработок испытывался и опытный мотор М-88БРЛ Несколько раз менялись воздушные винты: АВ-2Л-1 (диаметром 2.75 м). АВ-2Л-2 и АВ-2Л-3 (2.65 м). 1 апреля 1940 г при заходе на посадку не до конца вышла правая стойка шасси. Давыдов справился с посадкой, повреждения самолета оказались небольшими. После непродолжительного ремонта заводские испытания продолжились. В одном из полетов сорвало часть обшивки верхнего крыла. но все закончилось благополучно. Первый этап заводских испытаний закончился 6 июня. С винтом АВ-2Л-2 получили скорость 375 км/ч у земли и 410 км/ч на высоте 5000 м – ниже, чем у И-153. Сказывалась нестабильная работа М-88БРЛ, его недоведенность. Лучшие характеристики надеялись получить с редукторным мотором М-88Р который тоже был -сырым-. но хоть немного обкатанным на И-180 и других самолетах. Конструкция ВМГ с этим мотором стала аналогичной ВМГ И-180 Но достичь скорости 500 км/ч так и не удалось, получили только 420 км/ч у земли и 488 км/ч на высоте 6000 м, то есть на 83 км/ч меньше, чем развивал И-180-3 с тем же М-88Р Потолок оказался очень хорошим – 12400 м.