Описанные выше работы по доводке И-153 относятся прежде всего к основным серийным машинам, выпускавшимся с двигателями М-62 и М-63. Массовым типом при этом стал И-153 с двигателем М-62 - авиазавод № 1 изготовил 3016-3020 таких машин. Значительно меньше построили И-153 М-63 - 345 экземпляров. Проводившиеся опытные работы касались в основном вариантов вооружения и повышения высотности самолета. Одним из направлений стала установка турбокомпрессоров (ТК).
Первые опыты с турбокомпрессорами провели на И-15бис. Дальнейшее развитие работы получили на И-153, однако с ним оказалось несколько сложнее. Прежде всего пришлось переделывать капот двигателя по типу И-15бис и устанавливать жаростойкие боковины фюзеляжа. Всего изготовили четыре самолета войсковой серии: № 6001, 6003, 6006, 6011. Государственные испытания этих И-153, оснащенных двигателями М-25В и М-62, проходили с 19 июля по 29 августа 1939 г. В отдельных случаях пилоты забирались на высоту 12 километров. И-153 ТК с М-25В развивал максимальную скорость 455 км/ч на высоте 8750 метров, И-153 ТК с М-62 достигал 482 км/ч на высоте 10 300 метров. Согласно заводским данным, в 1940 г. построили 20 истребителей И-153 М-62 ТКи один И-153 М-63 ТК. Самолеты предполагалось направить в ПВО, однако сведений об использовании таких машин на практике не обнаружено.
Установка турбокомпрессора (ТК) на И-153 ТК.
И-153 ПС
Развитие авиационной техники во второй половине 30-х годов характеризовалось не только значительным улучшением летных характеристик самолетов, но и стремлением обеспечения минимального комфорта пилоту, управляющему таким самолетом. Одним из направлений повышения высотности полетов, наряду с улучшением других характеристик самолетов, стали герметические кабины. Первыми советскими истребителями, снабженными гермокабинами, стали И-15 и И-15бис. В конце июля 1939 г. постановлением правительства конструкторскому бюро Поликарпова выдается задание на оснащение одного из серийных истребителей И -153 герметической кабиной с одновременной установкой на самолет турбокомпрессоров (ТК). Так как конструктор А.Я.Щербаков уже разработал вполне совершенную конструкцию герметической кабины, задание на переоборудование «Чайки» поручили его КБ.
Деятельность по установке гермокабин развернулась на подмосковном авиазаводе № 289, где к середине 1940 г. выполнили основную часть работ (турбокомпрессоры на этом этапе установлены не были). Первый И-153 ГК, заводской № 6034, поступил на госиспытания в июле 1940 г. Практически без изменения конструкции в самолет была вмонтирована гермокабина, позволяющая выполнять полеты на высотах более 4 километров без кислородного оборудования и специального снаряжения - толстого теплого комбинезона, стесняющего движения.
Конструктивно кабина была выполнена в виде сварного металлического «кокона» (сталь С20) по форме и размерам фигуры сидящего летчика. Верхняя откидная часть представляла собой полусферу в виде стального каркаса с дюралевой оболочкой и прорезанными в ней иллюминаторами. Необходимые жизненные условия в кабине поддерживались при помощи кислорода, поступавшего из 4-литрового баллона в количестве 3-4 литров в минуту. Кислород смешивался с воздухом, который проходил через специальные регенерирующие патроны, поглощающие углекислый газ. Очищенная таким образом воздушная смесь поступала в переднюю часть кабины в количестве 50-55 литров в минуту. Внутри поддерживалось постоянное избыточное давление 0,2 атмосферы и температура около 10° С.
И-153 ГК с гермокабиной.
Испытания самолета велись с 20 по 30 июля 1940 г. Летчики, в числе которых находился известный уже тогда Степан Супрун, отметили, что летные качества И-153 практически не изменились. Устойчивость машины, несмотря на смещение центровки назад более чем на 2%, осталась прежней. Обзор вперед за счет установки прицела ПАН-22 в специальном кожухе ухудшился, зато назад стал лучше, тем более что вертеться в легком комбинезоне было несравнимо легче, чем в толстом зимнем обмундировании.
Всего выполнили 11 полетов, 9 из них на предельную высоту - более 10 километров. Проведенные учебные бои с И-16 и стандартными И-153 были скорее данью традиционным видам испытаний, ибо выявить какие-либо особенности, кроме уже упомянутого выше незначительного ухудшения обзора, за столь короткий срок было практически невозможно. Зато все пилоты отмечали малый шум в кабине и отсутствие усталости после высотного полета. Степан Супрун, слетавший на И-153 ГК 30 июля на высоту 10 км, был приятно удивлен, что ему не требуется обычный отдых после высотного полета. Уже через 20 минут после приземления он вылетел на Не-100, проходившем испытания в НИИ ВВС.
Для накопления опыта эксплуатации предполагалось построить небольшое количество «Чаек» с гермокабиной, однако серии не последовало, и, по имеющимся у автора данным, И-153 № 6034 остался в единственном экземпляре.
И-153Б