Турбокомпрессор ТК-1

Приборная доска И-153ТК. Справа – летчик у И-153 с одним верхним пулеметом БС

Как только появились крупнокалиберные пулеметы с удовлетворительными характеристиками, ими немедленно была вооружена «Чайка». Первый И-153 № 6021 с двумя пулеметами ТКБ-150 калибром 12,7 мм (вместо двух верхних ШКАСов) проходил полигонные испытания в августе 1939 г. Каждый пулемет имел боезапас 165 патронов, для перезарядки на самолете использовался дополнительный баллон со сжатым воздухом. Чуть позже появился вариант с установкой одного синхронного крупнокалиберного пулемета и двух ШКАС. Оружие испытали на И-153 № 6506 в феврале-марте 1940 г., в таком виде самолет рекомендовали к запуску в серийное производство.

Отчасти объяснить установку одного крупнокалиберного пулемета вместо двух (аналогичная история с И-16 тип 29) можно тем, что в 1940 г. крупносерийное производство пулеметов ТКБ- 150 конструкции Березина еще не началось, и на все самолеты их попросту не хватало. Чуть позже эти пулеметы в синхронном варианте получили обозначение БС (Березин, Синхронный) и нашли широкое применение в советских ВВС. Осенью 1940 г. на полигоне под Кубинкой три И-153 (№ 8527, № 8528, № 8545), вооруженные пулеметами Березина, прошли войсковые испытания и были рекомендованы к запуску в производство. До конца года авиазавод № 1 выпустил полторы сотни «Чаек» с таким вооружением.

Не менее заманчивой представлялась установка на «Чайку» скорострельных авиационных пушек ШВАК калибром 20 мм, которые вполне успешно опробовали в боевых условиях на И-16. Снаряд этой пушки превосходил пулю крупнокалиберного пулемета по массе в два раза (48 и 96 г соответственно), а разрушающая способность оценивалась выше в несколько раз. Однако если на И-16 пушки были установлены вне диска вращения воздушного винта, то на И-153 их решили разместить в синхронном варианте со стрельбой через диск винта. Такая работа проводилась в СССР впервые, поэтому возникли сомнения в успехе.

Считалось, что при затяжном выстреле снаряд может попасть в лопасть. Для уменьшения такой вероятности силами конструкторских бюро Н. Поликарпова и Б. Шпитального была проведена значительная исследовательская работа.

Принятая до того момента во всем мире регулировка «щелчка», то есть момента выстрела, при вращении винта самолета «после лопасти», была заменена регулировкой «до лопасти», а стрельба на малых оборотах исключена.

Эти и другие нововведения позволили говорить о безопасной стрельбе из синхронных пушек. Тем не менее, сомнения оставались, поэтому путем нарушения регулировки синхронизатора добились пробития лопасти сначала на земле, а затем и в воздухе (летал Е. Уляхин).

Пробитая при этом как гвоздем лопасть воздушного винта оставалась работоспособной, мотор тянул и позволил благополучно добраться до аэродрома.

В начале 1940 г. построили войсковую серию из трех пушечных И-153П (№ 6578, № 6598, № 6760), которые летом прошли испытания в 16-м ИАП 24-й авиадивизии Московского военного округа. По отзывам пилотов, эти «Чайки» вели себя в воздухе несколько инертнее, однако основным неудобством виделось то, что прозрачный пилотский козырек сильно загрязнялся пороховой гарью. В целом испытания прошли успешно, было решено построить еще три таких пушечных аппарата. По заводским данным, всего сделали пять экземпляров И-153П. Известно, что три пушечных И-153 летом 1940 г. поступили на вооружение 60-й авиабригады ВВС ЗакВО.

Почти одновременно велись испытания особых штурмовых подвесок. На вариантах И-153, обозначаемых «Ш» и «УШ», под нижним крылом крепились обтекаемые каплевидные контейнеры с пулеметами ШКАС (всего четыре) или бомбовые кассеты с мелкими бомбами (в каждой по 20 авиабомб по 2,5 кг).

Во второй половине 1940 г. были проведены испытания И-153, вооруженных реактивными снарядами РС-82. Под нижним крылом с каждой стороны устанавливалось по четыре реактивные установки РО-82. До конца года более четырехсот «Чаек» были оборудованы для установки PC. Переделки сводились в основном к установке металлической обшивки на нижней поверхности нижнего крыла и монтажу дополнительной электропроводки. Впрочем, в строевых частях вплоть до начала войны РО-82 на самолеты не устанавливали, поэтому обучение личного состава пришлось проводить уже в боевой обстановке.

Опытный И-153УД с деревянной хвостовой частью фюзеляжа

И-153ГК с герметической кабиной конструкции А. Щербакова на испытаниях. Подлипки, лето 1940 г.

Как это ни парадоксально, но именно самолеты устаревшей бипланной схемы стали первыми, на которых испытали в полете реактивные двигатели. Среди разнообразных силовых установок, использующих реактивный принцип, достаточно большой интерес в начале 1930-х годов вызывали прямоточные воздушно-реактивные двигатели (ПВРД). Первые советские ПВРД построил инженер И. Меркулов, который летом 1939 г. предложил использовать их в качестве дополнительной силовой установки для увеличения максимальной скорости истребителей с поршневыми авиадвигателями. В качестве горючего предполагалось использовать авиационный бензин из основного бака, «прямоточки» поэтому назывались «дополнительными моторами» (ДМ).

Первый такой двигатель, получивший обозначение ДМ-1 (диаметром 240 мм), прошел стендовые испытания во второй половине 1939 г. В сентябре были изготовлены более мощные двигатели ДМ-2, длина их составляла 1500 мм, максимальный диаметр 400 мм, диаметр выходного сопла 300 мм. Вес каждого двигателя вместе с элементами крепления составлял всего 19 кг. После успешных испытаний в аэродинамической трубе ДМ-2 были установлены под нижними плоскостями истребителя И-15бис. Хвостовую часть самолета во избежание загорания в воздухе обшили металлическими листами.