И комбриг Чкалов считал этот полет очень простым. Он с утра уже был на аэродроме и в очень боевом настроении. На замечание о морозе в 25 градусов отшутился:
— А мне лететь-то надо будет не более пяти минут.
В летную комнату, где Чкалов обсуждал предстоящий полет с Поликарповым и директором завода Усачевым, пришел ведущий инженер Лазарев и передал ему полетный лист для ознакомления. Летчик его сразу подписывает, подтверждая знание полетного задания и особенностей испытуемого самолета, в том числе и отсутствие створок.
И вот последний прогрев мотора на морозном воздухе перед стартом. От сжатого воздуха он запустился сразу. Его гоняли почти полчаса на разных режимах. И тут все заметили, что, пока мотор не прогрелся полностью, дача газа вызывала его хлопки. А после полного прогрева это явление исчезло. Теперь место в кабине занял Чкалов. Бортмеханик Куракин попросил его еще раз опробовать двигатель. Проверив двигатель, рули и закрылки, Валерий Павлович порулил на старт.
Мощный мотор легко оторвал машину от заснеженного поля. Набрав высоту около 100 метров, Чкалов с правым виражом делает первый круг над Центральным аэродромом Москвы. Заканчивая его, он не идет на посадку (о, если бы пошел!), а начинает второй круг. Маленький тупоносый, почти как И-16, новый истребитель уверенно летит на высоте 600 метров, демонстрируя полный порядок на борту.
Посадка предусматривалась на поперечную полосу Центрального аэродрома со стороны Хорошевского шоссе. Второй круг у Чкалова получился слишком большой. В нарушение полетного задания он удалился к Филям. Следил ли Чкалов в это время за температурой двигателя по указателю на приборной доске? В последние годы его зрение ухудшилось до параметров, исключавших пилотирование истребителей и испытания новых самолетов. Но друга Сталина не решались отлучить от летной работы.
Много лет спустя у заслуженного летчика-испытателя ОКБ Сухого тоже возникли проблемы со зрением, он уже читал в очках, но его не отстранили от полетов, и он продолжал летные испытания. Техник самолета делился с товарищами: после посадки в кабину он всегда щурился, смотря на приборы. В результате в полете проглядел показания расходомера, выработал все топливо, катапультировался и угробил очень важный опытный экземпляр истребителя Су-27.
При заходе на посадку со стороны Хорошевского шоссе Чкалов, привычным взглядом оценив свою высоту и расстояние до начала полосы и повинуясь годами приобретенному условному рефлексу, убирает газ до холостых оборотов. И совершает роковую ошибку. Многие месяцы изучая особенности новой машины, Чкалов знал, что из-за увеличенной нагрузки на крыло ее посадочная траектория более крутая и газ надо убирать значительно позже. Знал, но забыл. Условный рефлекс оказался сильнее. Он привык летать на истребителях, посадочная глиссада которых была более пологой, так как нагрузка на квадратный метр крыла выбиралась меньшей.
Кстати уже во время войны Главный конструктор генерал Александр Яковлев, он же личный советник Сталина по авиации, он же заместитель министра авиационной промышленности СССР по опытному самолетостроению, пытаясь продвинуть свой истребитель и не допустить производство нового истребителя Поликарпова И-186 (серийный вариант И-185), организовал Заключение ЦАГИ, который ему подчинялся, о недопустимо высокой нагрузке на квадратный метр крыла у И-185, составлявшей 242 кг/кв м. Но уже через год лучший немецкий истребитель «Фоке Вульф FW190 D» взлетал с российских грунтовых аэродромов с нагрузкой 264 кг/кв.м.
Когда опытный истребитель И-180, ведомый Чкаловым, снижался с высоты 600 метров до 100, подходя к Центральному аэродрому столицы, его двигатель на холостых оборотах при сильном морозе быстро охлаждался. Центральный аэродром очень большой. Даже приземление в середине его полосы не вызвало бы проблемы. Но только в конце снижения Чкалов обнаруживает, что не дотягивает до начала полосы. Самолет сыпался более круто, как ему и положено, прямо на жилые дома у Хорошевского шоссе. Выход один — увеличить тягу двигателя, подтянуть. Чкалов двинул рычаг газа вперед, но… Переохлажденный морозным воздухом двигатель захлебнулся и встал. До начала спасительной полосы аэродрома было меньше километра, а высоты не было. Слева он успевает присмотреть складской двор с кучами дров и направляет планирующую машину туда. При приземлении самолет цепляется за электрические провода и разворачивается. Удар о каменистый грунт был такой силы, что Чкалова вместе с сиденьем выбросило вперед метров на пятнадцать, картер редуктора двигателя разрушился, вал редуктора погнулся и сломался, коленчатый вал двигателя сместился по оси. Лопасть винта, оказавшаяся сверху, не была повреждена. Другую согнуло назад, а третья — деформирована вбок. Разбитый опытный истребитель — надежда лучших авиаконструкторов перевооружить Красную Армию — лежал в полукилометре от своего аэродрома.