O caça I-16 é uma versão monoplano do biplano I-15 «Tchaika» que foi desenvolvida quase paralelamente.
O Polikarpov I-16 foi uma aeronave revolucionária para o seu tempo e foi um dos primeiros monoplanos com trem de aterragem retractil a entrar em operação.
O primeiro modelo de produção foi na realidade o I-16 «typ-4», (400 produzidos) que diferia dos restantes por estar equipado com um motor M-22 de 480cv de potência (fabricado na URSS) por causa de problemas com a produção sob licença do motor Cyclone M-25 de origem norte-americana (rebaptizado Shvestov), que foi instalado na série seguinte que ficou conhecida como «tipo 5».
O typ-5 estava armado apenas com duas metralhadoras calibre 7.62 nas asas.
Ele começou a ser entregue à força aérea em 1934, e foi apressadamente enviado para Espanha, onde nesse mesmo ano tinha começado uma guerra civil.
Os ensinamentos da guerra em Espanha, onde o I-16 teve que enfrentar a partir de 1937, os caças alemães Messerschmidt Me-109 foram preciosos e resultaram na necessidade de melhorar a aeronave.
Esses melhoramentos foram progressivos.
O «typ-6» introduzido no final de 1936 recebeu um motor ligeiramente mais potente (730cv).
O «Typ-10» recebeu além do motor mais potente, duas metralhadoras adicionais (totalizando 4)
O «Typ-12» recebeu canhões de 20mm nas asas em vez de metralhadoras (produção residual).
O «Typ-17» produzido a partir de 1939 recebeu um motor de 750cv. (734 exemplares produzidos «typ12»+«typ17»). A produção destes modelos foi afectada pela falta de canhões de 20mm.
Nos modelo I-16 «Typ-10» que chegou a entrar ao serviço na guerra civil de Espanha, foi instaladoum motor de origem norte-americana.
A aeronave também foi fornecida à China, que a utilizou na guerra contra o Japão.
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