Прежде чем строить такой самолёт, решили провести испытание. Для этого с закрепленного на фюзеляже ТБ-3 истребителя И-5 сняли всё, что создавало дополнительное сопротивление, — крылья, колёса, хвостовое оперение. Весной 1935 г. было сделано четыре полёта, в кабине тягача находился С.П. Супрун, который управлял мотором. Лётные характеристики составного самолёта улучшились не намного, в частности, время разбега сократилось всего на 5 секунд. При этом самолёт-мотор ухудшал обзор из задней кабины бомбардировщика и травил стрелков выхлопными газами. Стало ясно, что игра не стоит свеч[85].
Один из ранних вариантов самолёта «И-3».
Одновременно велась разработка проекта скоростного истребителя для самолёта-звена взамен И-5. Аэродромом ему служил тяжелый бомбардировщик, на который он должен был садиться в воздухе при скорости 180–200 км/ч, поэтому «И-3» (истребитель «Звено») не имел шасси, а нагрузка на крыло была намного больше, чем у обычных истребителей. Сначала планировалось сажать самолёт на крыло, но после успешных опытов подцепки в полёте истребителя И-Z под ТБ-3 (см. ниже) Вахмистров решил использовать «подкрыльевой вариант». В объяснительной записке к эскизному проекту он писал:
«Самолёт проектировался по техническим требованиям НИИ УВВС (утверждены 29 августа 1934 г. — Д.С). Схема самолёта была принята моноплан с низкорасположенным крылом по типу обратной чайки, дающая: улучшение обзора, большие расстояния между крылом „И-3“ и авиаматки при соединении в звене, возможность в случае вынужденной посадки садиться на выступающие снизу части крыла. Мотор принят Гном-Рон 14krsd, обладающий большой мощностью и перспективный в смысле дальнейшего форсирования.
Самолёт проектировался без шасси и костыля из условия назначения его для посадки только на авиаматку, за счёт чего возможно получить большую скорость по сравнению с нормальным истребителем.
Под влиянием В.С. Вахмистрова идеей постоянно базирующегося на авиаматке самолёта заинтересовались другие конструкторы и изобретатели. Среди них был и Н.Н. Поликарпов. В 1936 г. он предложил использовать для этого свой опытный истребитель И-17. Планировалось заменить крыло на новое, вдвое меньшей площади, снять шасси, пулемёты поменять на пушки, установить оборудование для подцепки к ТБ-3. Благодаря снижению веса и аэродинамического сопротивления скорость самолёта должна была возрасти примерно на 100 км/ч. „В результате получаем в кратчайший срок вполне современный подвесной истребитель с мощным вооружением, высокими лётными данными и уже испытанной и облётанной конструкцией“, — писал Николай Николаевич.
Если Поликарпов предусматривал установку истребителя под крылом носителя, то в предложении профессора В.В. Татаринова (1937 г.) речь идёт о посадке самолёта на самолёт. В его записке в Комиссариат Обороны „О воздушных авианосцах“ говорится: „Воздушный авианосец должен представлять собой мощный самолёт типа тяжёлого бомбовоза с большим радиусом действия, на крыльях которого установлено несколько сверхскоростных истребителей, которые снимаются и садятся исключительно в полёте. При посадке истребитель выравнивает свою скорость с авианосцем и, заняв положение над крылом последнего, спускает причалы, которыми притягивается и крепится на своё место. Нарушения равновесия авианосца не приходится пугаться, так как пока работает пропеллер истребителя, давление последнего на крыло авианосца может быть не только сведено к нулю, но и даже сделано отрицательным. Таким образом, посадочная скорость истребителя оказывается равной крейсерской скорости авианосца. Это обстоятельство позволяет уменьшить поверхность крыла и увеличить скорость истребителя, сделав его действительно скоростным. Способ посадки истребителей позволяет также совершенно убрать у них шасси, заменив их простыми рессорами, что облегчает истребитель и позволяет придать ему обтекаемую форму. Моторы истребителей пускаются не только при их взлёте, но и в тех случаях, когда требуется увеличить скорость нагруженного авианосца“.
…В отношении предъявленных технических требований НИИ ВВС в данном проекте не выполнено требование посадки на землю с посадочной скоростью не более 120 км/ч без поломки какой-либо детали. Это требование ставит самолёт в ряд нормальных истребителей с предъявленными к нему более тяжёлыми требованиями (приспособление для посадки на матку, мощное радио и питание от матки), что не даёт возможности повысить его скорость и, следовательно, самолёт теряет своё основное преимущество перед обычным истребителем.