Лишь через 20 минут появился самолет над Центральным аэродромом, снижаясь к земле в положении вверх колесами. Однако над ангарами истребитель перевернулся и, заняв нормальное положение, круто пошел вверх. Все следили за каждым движением Чкалова, который с высоты 2 тысячи метров вдруг ввел «И-16» в левый штопор и через несколько витков приостановил вращение машины и вновь набрал высоту. Затем истребитель завертелся в штопоре правого вращения и после третьего витка перешел в нормальный режим пикирования, чтобы затем на боевом развороте выйти на высоту вдвое меньшую, чем было вначале. С 1000 метров «И-16» заштопорил сначала влево, а потом вправо. Закончив задуманную программу демонстрации штопорных свойств испытываемого истребителя, Валерий Павлович решил показать новую машину во всем блеске у земли.
Это было невыразимо красиво и в то же время страшно. Николай Николаевич никогда не думал, что человек может так изумительно летать у самой земли, не боясь смерти. Забыв, для чего на самом деле делал полет испытатель, главный конструктор кричал в отчаянии:
— Боже мой! Да зачем он так рискует!
Наконец самолет сел. Навстречу подруливавшему на стоянку «И-16» люди бежали со всех сторон. Опасаясь кого-нибудь зацепить вращающимся воздушным винтом, Чкалов вынужден был преждевременно выключить мотор.
Поликарпов словно вдруг очнулся и тоже побежал к самолету. Не дав Валерию выпрыгнуть из кабины машины, главный конструктор долго обнимал и целовал смеющегося пилота.
Так наука была «подправлена» экспериментом Валерия Павловича, в результате чего «И-16» вскоре приняли на вооружение и запустили в крупносерийное производство в нескольких модификациях. Именно Чкалов дал путевку в жизнь этому самолету. Типы № 4, 6 и 10 имели по два пулемета «ШКАС» в центроплане. А «И-16» типа № 17 с мотором М-25 имел по две пушки «ШВАК» 20-мм калибра и два пулемета «ШКАС» и мог принять на бомбодержатели наружной подвески до 200 килограммов бомб.
Здесь уместно отметить, что в процессе почти десятилетней боевой эксплуатации самолета «И-16» в частях ВВС строевые летчики-истребители никогда не жаловались ни на сложность управления, ни на его штопорные свойства.
В 1939 году был выпущен 24-й тип самолета «И-16». С мотором М-62 он развивал скорость 525 километров в час.
Летчик-испытатель Чкалов, защитив «И-16» и выведя его на широкую дорогу боевой службы, безусловно, совершил самый настоящий подвиг, и жаль, что история нашей авиации до сих пор его так не квалифицировала, а художественная литература не воспользовалась им для создания яркого произведения.
Между тем истребитель «И-16» показал свои высокие боевые свойства уже в 1936 году. Такие прославленные советские истребители, как Борис Смирнов, Михаил Якушин, Анатолий Серов, на самолетах «И-16» били отборных асов Германии, которые дрались на только что присланных в Испанию истребителях новой конструкции «МЕ-109».
В 1937 и 1938 годах наши летчики-добровольцы, помогая китайскому народу отстоять свою независимость от посягательств японских милитаристов, так же успешно сражались на самолетах «И-16». Силу модернизированных «И-16» японские летчики особенно хорошо почувствовали в 1939 году, когда их армия вторглась в пределы Монгольской Народной Республики. Выполняя свой интернациональный долг, советские летчики-истребители на пушечных «И-16» и истребителях типа «Чайка» только в боях с 20 по 30 августа 1939 года сбили 204 японских самолета.
В период борьбы с белофиннами, несмотря на весьма трудные зимние условия — туманы, снежные метели и морозы до 40 градусов, советские летчики-истребители на самолетах «И-16» вели успешные воздушные бои.
И наконец, «И-16» прекрасно показал себя в первые годы Великой Отечественной войны.
Звание 1-го гвардейского истребительного полка получила часть, отлично дравшаяся с немецкой авиацией именно на истребителях «И-16» конструкции Н. Н. Поликарпова, путевку в долгую жизнь которым дал Чкалов.
А 728-й полк лишь в марте 1943 года одним из последних сдал самолеты «И-16» и получил истребители новой, более современной конструкции.
В спорах с учеными, конструкторами и инженерами Валерий Павлович почувствовал, что знаний у него уже далеко не достаточно и что их нужно постоянно пополнять. Он стал чаще вести беседы в конструкторском бюро с Поликарповым и с его талантливыми учениками-конструкторами и ведущими инженерами.
Чкалова всегда интересовало, как конструкторы находят наивыгоднейшие соотношения между прочностью и скоростью, прочностью и маневренностью, маневренностью и устойчивостью, какими методами предупреждают появление на самолете вибрации.
На эти темы Валерий говорил с Н. М. Бахрахом, A. Г. Ротенбергом, Д. Н. Кургузовым, Л. Ф. Бодровой, с B. Б. Шавровым, с А. Н. Поляковым, 3. И. Журбиной и другими специалистами.