И-16 № 5210671 был построен к сентябрю, после чего приказом директора Евгения Мирошникова была создана комиссия, в состав которой вошел и шеф-пилот завода Валерий Чкалов. На него возлагалась ответственная задача облетать самолет.

Осенью 1937 года легендарный летчик находился на пике своей славы. С 18 по 20 июня самолет АНТ-25 под его командованием совершил получивший мировую известность беспосадочный перелет из СССР через Северный полюс в Ванкувер. Полет проходил в исключительно сложных условиях: нулевая видимость, обледенение и т. д. Общая протяженность маршрута составила 8504 км. Экипаж был награжден орденами Красного Знамени. Имя Чкалова гремело по всей стране, в честь его называли детей, поселки и колхозы.

7 сентября представитель ВВС РККА санкционировал готовность самолета к испытаниям, а 26-го числа Чкалов впервые поднял его в воздух на заводском аэродроме авиазавода № 21. Машина показала отличные характеристики.

3 октября Валерий Чкалов получил задание совершить полет на мерной базе[Мерная, или километражная, база – это отмеренная на местности прямая, на концах которой приборами или людьми фиксировался момент пролета самолета для точного измерения его скорости.] на максимально возможной скорости для наиболее точного определения летных параметров № 5210671. Садясь в кабину давно привычного ему «ишака», летчик даже не подозревал, что этот вылет может стать последним в его яркой карьере…

Поначалу все шло нормально. Во время полета Чкалов успел разогнать И-16 до скорости 460 км/ч и пройти над мерной базой, где этот показатель зафиксировали. Во время второго захода раздался треск в моторе и машина начала сильно вибрировать. Полет проходил на небольшой высоте, поэтому возможности вернуться на аэродром не было. Чкалов заглушил мотор и, не выпуская шасси, совершил аварийную посадку «на брюхо» на мелкий лес. Самолет начал сшибать деревья, потом, задев большую сосну, потерял консоль правого крыла, частично разломился пополам, развернулся хвостом вперед, сломал еще несколько мелких деревьев, после чего остановился. Чкалов при этом получил сильную травму головы и сотрясение мозга.

Впоследствии, после обследования самолета, комиссия установила, что в моторе лопнула головка цилиндра № 9, а также оборвались шатуны поршней цилиндров № 7, 8, 9. По всей видимости, виновником данной аварии был завод-изготовитель – Пермский авиамоторный завод № 19.

Так, успешно пролетев 8500 км над льдами Арктики, легендарный летчик мог погибнуть в лесочке на окраине города Горького. Но тогда все обошлось и Чкалов смог продолжить свою карьеру. Вскоре помимо полетов он еще и занялся политикой. 12 декабря 1937 года Валерий Чкалов был избран депутатом Совета национальностей Верховного Совета СССР от Горьковской области и Чувашской АССР.

Что касается Гризодубовой, то она в октябре 1937 года все же установила мировой женский рекорд скорости. Только не на И-16, а на двухместном гоночном самолете АИР-12. За полчаса она прошла 100 км со скоростью 218 км/ч. Рекорд американской летчицы Аннеты Джинсон, развившей на одноместном спортивном самолете скорость около 199 км/ч, был побит.

Помимо совершенствования конструкции И-16 авиазавод № 21 вел героическую и нескончаемую борьбу с браком.

Одним из наиболее слабых мест истребителей оставались крылья. На многих самолетах, построенных в 1936–1937 годах, имели место опасные дефекты. Крепление кронштейнов подвески элерона в основном производилось с отступлением от чертежа, неправильно крепились заклепки, часто с большим перекосом. Прочность конструкции оставалась недостаточной.

2 и 3 июля 1937 года на заводском аэродроме были проведены испытания крыла с новой конструкцией консоли по специальной программе. Несмотря на исключительно большие перегрузки, которым был подвергнут в полете самолет, крыло выдержало испытания. Было принято решение о внедрении в массовое производство. Большой объем работ также выполнялся по ремонту изношенных и поврежденных крыльев. Ежедневно на заводе и в частях специальными бригадами восстанавливалось по 10–15 штук.

Проводился ряд мероприятий и по укреплению моторамы. По технологической линии было введено обязательное рентгеновское просвечивание каждого узла крепления с целью недопущения трещин и «подварок» их, получивших широкое распространение правок узлов ударами молотка.

4–7 апреля проходила 5-я заводская конференция по качеству. Заслушав доклад директора Евгения Мирошникова и старшего военпреда УВВС РККА Сладкова о состоянии качества выпускаемой продукции, конференция отметила, что «наряду с большими достижениями завода № 21 в области освоения массового выпуска скоростных самолетов завод еще не добился выпуска для строевых частей ВВС высококачественной и взаимозаменяемой продукции»[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 3. Д. 180. Л. 1.]. Основными причинами такого положения являлись: отсутствие комплектных законченных чертежей, допусков, весовых данных, многие работы до сих пор велись по неоформленным эскизам. Наиболее распространенными дефектами являлись: поломка ручки управления, течь маслобаков, сдвиг бензобака в сторону кабины, смещение аккумуляторов, тугой ход тяг управления двигателем, выпадение в воздухе стекол кабины, выпадение внутренней обоймы шарикового подшипника крепления элеронов, плохая работа бензиномера, поломка сектора газа и т. д.

Камеры колес спускали и рвались даже во время стоянки, при посадке самолет сваливался на крыло[ГУ ЦАНО. Ф. 2066. Оп. 3. Д. 180. Л. 14–34.]. Были приняты решения: пересмотреть существующую систему планирования, усилить аппарат ОТК и борьбу с бракоделами.

По поводу перечисленных дефектов по каждому из них были приняты конкретные решения. К примеру, маслобаки решили изготовлять из луженого железа, бензобаки усилить продольными креплениями, проверить идентичность обоих устанавливаемых на самолет крыльев и т. п. По поводу многих решили просто: «усилить производственный контроль»[Там же.].