Работая на заводе, Николай Николаевич не только освоил в совершенстве производство серийных самолетов, но и пришел к смелой мысли об опытном строительстве отечественных аэропланов. По окончании войны в 1922 году Поликарпов приступает к осуществлению своей заветной мечты - к разработке самолета-истребителя собственной конструкции, Вопреки мнению многих авиационных авторитетов, он считал перспективной монопланную конструкцию в отличие от господствовавшей системы биплана. В этом его поддержал наш известный авиаконструктор А. Н. Туполев.
Путь Поликарпова был нелегким. Построенный им новый истребитель-моноплан И-1 разбился при первом же вылете, что едва не стоило жизни летчику А. А. Арцеулову. Второй вариант И-1 он уже построил с учетом продувки модели в ЦАГИ, и в 1924 году И-1 был принят к производству в серии. Этот самолет испытывал прежний инструктор Чкалова по Московской высшей школе летчиков Александр Иванович Жуков, который предупреждал Поликарпова о трудностях вывода И-1 из штопора. Действительно, однажды М. М. Громов, выполняя штопор на самолете Поликарпова, вынужден был выброситься на парашюте.
В 1925 году Н. Н. Поликарпов занимался доводкой самолета Р-1 и улучшением его конструкции для серийного производства. Росло мастерство Н. Н. Поликарпова как авиационного конструктора, укреплялся коллектив конструкторского бюро. И вот в 1927 году он выдал опытный экземпляр учебного самолета - биплан У-2 с мотором М-11 в 100 лошадиных сил. Самолет испытывал М. М. Громов. Это был первый и заслуженный успех Николая Николаевича. Знаменитый У-2 (впоследствии По-2) изготовлялся серийно на протяжении 25 лет и дал путевку в небо тысячам летчиков. На нем отважно сражались наши пилоты в Великую Отечественную войну, используя его в качестве ночного бомбардировщика.
В 1929 году прошел госиспытания новый прекрасный самолет Поликарпова - полутораплан смешанной конструкции. Это был двухместный разведчик и ближний бомбардировщик Р-5. В многочисленных сериях он вышел более чем в шести тысячах экземпляров и на протяжении многих лет оставался основной машиной наших ВВС.
...В 1934 году в Арктике затонул ледокольный пароход "Челюскин". Экипаж и ученые выгрузились на лед. Их спасли и вывезли на берег семь летчиков, из них трое летали на Р-5. Летчики стали первыми Героями Советского Союза, а авторитет авиационного конструктора Поликарпова еще более укрепился.
В 1930 году Поликарпов и конструктор Григорович предъявили на испытание новый образец одноместного самолета - истребителя И-5, со скоростью горизонтального полета до 280 километров в час. Самолет пошел в серийное производство, но вскоре Николай Николаевич приступил к проектированию более совершенного истребителя И-15 с мотором М-22. Этот полутораплан имел очень малый радиус виража и на высоте 1000 метров выполнял его за восемь секунд! В 1935 году на И-15 с трубокомпрессором летчик В. К. Коккинаки достиг высоты 14575 метров. Это был мировой рекорд!
Однако идея создания нового, более совершенного самолета-истребителя по схеме моноплана - И-16 не оставляла Николая Николаевича, и он приступил к его проектированию.
Вот в этот период и прибыл на завод новый летчик-испытатель Валерий Павлович Чкалов. Директор завода встретил его очень дружелюбно.
- Валерий Павлович! Мы рады видеть вас! Нам очень нужны такие летчики, как вы! Смелые, решительные, опытные и предприимчивые. Мы вас направляем в конструкторское бюро Поликарпова. Он сейчас занят изготовлением опытных образцов и проектированием новых, отвечающих всем современным требованиям истребителей. Мы надеемся, что вы поможете ему в ответственной работе.
- А я давно мечтал работать испытателем в промышленности, - ответил Чкалов. - Интереснее, да и запретов меньше. Задания можете поручать любые. А машины бить не буду! - заключил Валерий.
Так для Чкалова началась новая жизнь. Валерий, конечно, знал Поликарпова не столько лично, сколько по его самолетам, и был очень высокого мнения о них. Большое удовольствие ему доставлял небольшой, неприхотливый и очень надежный У-2. На нем можно было летать буквально в метре от земли, "перепрыгивать" через препятствия, сделать крутой вираж вокруг колокольни, сесть на небольшую площадку в поле и благополучно взлететь оттуда... А если "брить" над лесом - соседние вершины деревьев иногда бывали выше самолета, а зеленые кроны под самолетом мчались с бешеной скоростью. Ну а зимой на лыжах этот самолет просто незаменим садись на любом поле!
"На войне очень нужен такой самолет! Годится и для связи, и для доставки боеприпасов", - думал Чкалов, и на заводе оставаясь военным летчиком.
...Из кабинета директора завода Чкалов направился в Центральное конструкторское бюро. Рабочая комната Николая Николаевича Поликарпова была увешена различными чертежами. На столе книги, справочники и опять чертежи.
Николай Николаевич уже знал о назначении Чкалова и встретил его радостно.
- Вам бы, Валерий Павлович, давно надо перейти на завод. Будете участвовать в создании новых самолетов! - заговорил Поликарпов. - Нам в ЦКБ как раз нужны опытные летчики. Я на вас надеюсь, Валерий Павлович, и рассчитываю поручить вам первые полеты на всех очередных самолетах. А работы у нас - по горло. Еле успеваем, хотя все работаем не только днем, а иной раз и ночью. Задания получаем самые спешные - начать немедленно и выполнить в самый короткий срок!
На столе среди книг Валерий заметил томик В. Г. Белинского с закладкой.
- А это вы что же, Николай Николаевич? Белинским для отдыха занимаетесь? - спросил Чкалов.
- Да нет, Валерий Павлович. Не для отдыха, а потому, что Белинский мне, например, оставил такое наставление, которым я руководствуюсь во всей моей жизни. Вот почитайте, - Поликарпов открыл томик на закладке и подал Валерию.
"Условные вехи, столбы и станции на бесконечной дороге жизни - в сущности ничего не дают... Для каждого лучше всего измерять свое время объемом своей деятельности или хоть своих удач и своего счастья. Ничего не сделать, ничего не достигнуть, ничего не добиться, ничего не получить в продолжение целого года - значит потерять год, значит не жить в продолжение целого года", - прочитал Чкалов.
- Это, дорогой Валерий Павлович, девиз нашего ЦКБ - не прожить ни одного года без ощутимых результатов... Беречь каждый час и каждую минуту, - добавил Поликарпов. - Сейчас мы заняты проектированием и постройкой двух самолетов-истребителей И-15 и И-16. Самолет И-15 (ЦКБ-3) скоро будет готов. Изучайте его и приступайте к летным испытаниям. А И-16 (ЦКБ-12) мы рассчитываем выкатить на аэродром в конце этого года. Так что готовьтесь, Валерий Павлович. В самолете много нового, и в первую очередь - убирающееся шасси. Это моноплан с низко расположенным крылом. Да вы успеете еще подробно изучить его в процессе постройки, - закончил Николай Николаевич, поглядывая на часы.