И-16 (ЦКБ-12)(истребитель шестнадцатый, в просторечии — «Ишак», «Ишачок») — советский одномоторный истребитель-моноплан. Один из первых в мире серийных истребителей-монопланов с убирающимся в полёте шасси. Самолёт имел преимущественно деревянную конструкцию и фанерную обшивку.

Деревянный низкоплан с небывало коротким фюзеляжем — менее 6 м. Обшивка гладкая. Убирающееся шасси. Аэродинамический профиль крыла — ЦАГИ P-II толщиной 13 % (подобный профиль использовался позднее на Ан-2).

Левая и правая половинки монококового фюзеляжа длиной менее 4 м выклеивались казеиновым клеемиз-лентой берёзового шпона на болванах перпендикулярными слоями шпона толщиной 0,5 мм под углом 45° к продольной оси самолёта. Толщина выклеенной обшивки составляла: между рамами № 1 и № 7 — сверху 5,5 мм, снизу 2,5 мм; в хвостовой части после рамы № 7 — 2 мм. Обшивка крепилась на каркас из 4 лонжеронов, 11 стрингеров и 11 шпангоутов из сосны, ясеня и берёзовой фанеры казеиновом клеем и оцинкованными гвоздями. Места соединений и вырезов усиливались фанерными накладками. Зализ фюзеляжа с крылом тоже выклеивался и присоединялся к фюзеляжу с центропланом. Потом обшивка покрывалась нитроклеем, шпаклевалась, оклеивалась миткалевым полотном, снова шпаклевалась и красилась.

Основные нагрузки нёс центроплан из двух наборных лонжеронов, соединённых трубами, который связывал консоли крыла, фюзеляж и стойки шасси. Обшивка спереди фанерная, позади сверху дюралюминиевая для возможности наступить на неё. Фанерная обшивка крыла оклеивалась полотном, которое покрывали несколькими слоями авиационного лака.

Силовой набор хвостового оперения (и элеронов) из дюралюминия. Обшивка рулей полотняная.

Опоры шасси убирались вручную вращением штурвала лебёдки (44 оборота) с тросовой передачей.

Кабина на тип 4 и 5 закрытая, затем снова открытая из-за плохого обзора лётчика, узкого фонаря, некачественного материала остекления, несовершенства механизма открытия фонаря.

На самолёте устанавливались: английский двигатель Bristol Jupiter, выпускавшийся по лицензии в СССР как М-22, затем американский Wright R-1820 Cyclone, производившейся по лицензии как М-25, а после доработок получивший обозначения М-62 и М-63.

По проекту двигатель капотировался кольцом Тауненда, которое заменили на капот NACA для тип 4, но начиная с тип 5 использовали капот Уоттера (предложенный уехавшим в 1920 году в США Михаилом Ваттером, рижанином, учеником Жуковского). Согласно позднейшим исследованиям такой капот увеличил сопротивление самолёта, но был некоторое время в моде в США и СССР. Ha И-16 для снижения сопротивления капота Уоттера выхлопные патрубки мотора выводились в выходные отверстия капота, что позволяло увеличивать скорость проходящего под капотом воздуха за счет эффекта подсоса газовой струи.

Модификации:

И-16 тип 4 - Первый серийный И-16. двигатель М-22 мощностью 480 л. с. Вооружение два пулемёта ПВ-1 калибра 7,62 мм в крыле. С 1935 года два пулемёта ШКАС. Выпускался весь 1935 год до весны 1936 года (около 400 машин). Не экспортировался.

И-16 тип 5 - двигатель М-25 мощностью 725 л. с. Внешние отличие от типа 4 — иное капотирование двигателя, на винте кок и храповик для запуска. С июля 1935 в серии. В 1936—1937 годах был самым массовым. Применялся в Испании, где зачастую модернизировался установкой кустарной бронеспинки. Машины первых выпусков внешне отличались только капотированием двигателя и наличием кока-обтекателя воздушного винта. В ходе серийной постройки на тип 5 поэтапно установили колеса 700 x 150, неподвижный козырек вместо сдвигаемого фонаря, отъемные консоли с более частым шагом нервюр и уменьшенным по размаху элероном. Эти внесенные изменения объясняются тем, что тип 5 продолжал выпускаться параллельно с более поздними типами.

И-16 «Сталинское задание» - Облегчённый тип 4 для пилотажной группы с двигателем Wright «Cyclone» F-3. В общем конструкция соответствовала третьей опытной машине. Он имел доработанный капот двигателя с лобовыми подвижными створками охлаждения, измененную подвеску элеронов, был оборудован клапанами-обтекателями на рулях хвостового оперения.

ЦКБ-18 - развитие И-16 тип 4. Самолет имел увеличенный до 10 метров размах крыльев. В крыльях устанавливались 4 пулёмета ШКАС калибра 7,62 мм (в другом варианте 4 х ПВ-1). Кабина пилота имела бронезащиту. Предусматривалась установка бомбового вооружения. 

И-16 тип 6 - по опыту боёв в Испании добавлен синхронный пулемёт под двигателем, маслорадиатор и бронеспинка. Убираемые лыжи, для уменьшения сопротивления лыжное шасси самолета № 9211 закрыли обтекателями — «штанами».

ЦКБ-29 (И-16 Wright «Cyclone» F-54) - Проект И-16 тип 4 под двигатель Wright «Cyclone» F-54, закончен в июле 1935 года. Самолет имел новую конструкцию шасси, где основные стойки были выполнены в виде вилки. Уборка шасси была пневматической. 

И-16 тип 9 - с шестью пулеметами ШКАС в крыле, которые могли поворачиваться в вертикальной плоскости вниз на 9° для обстрела наземных целей. Все остальные элементы конструкции соответствовали И-16 тип 5. 

И-16 тип 10 - двигатель М-25В в 750 л. с., вооружение 4 ШКАСа из которых 2 синхронных над двигателем с 650 патронами на ствол. Взлётная масса выросла до 1700 кг. В этом типе применялись убираемые лыжи прижимавшиеся почти вплотную к центроплану. Самолёт строился в больших количествах в СССР, его лицензионное производство налажено в Испании. Несколько экземпляров оснащены американскими двигателями большей высотности, заметно улучшив шансы в боях с Bf.109 Мессершмитта. Этот самолет явился крупной модификацией И-16 после трех лет серийного выпуска и имел следующие основные отличия:
1. Поставлен двигатель М-25В увеличенной мощности.
2. Вооружение дополнилось двумя верхними синхронными пулеметами «ШКАС», заключенными в выступающие обтекатели.
3. Сдвижной фонарь заменен неподвижным козырьком с каркасом из нержавеющей стали.
4. Оптический прицел ОП-1 («Альдис») заменен на коллиматорный прицел ПАК-1.
5. Планер самолета подвергся значительным изменениям. Зашивка консоли крыла дюралем увеличена до 44,5% сверху и до 14,5% снизу. Количество нервюр на верхней поверхности крыла увеличено.
6. Убран механизм зависания элеронов. Уменьшение посадочной скорости достигается установкой посадочных щитков. В связи с этим, размах элеронов уменьшился. Большая часть самолетов тип 10 выпускалась с посадочными щитками, открываемыми при помощи воздушной системы. Начиная с весны 1939 года, с самолета № 102175 ставится механический выпуск посадочных щитков.
7. Усиление планера самолета в соответствии с нормами прочности 1937 года коснулось усиления управления самолетом. Поставлена новая, более прочная ручка управления.
8. Изменена маслосистема, поставлен маслорадиатор диаметром 6 дюймов. В связи с этим в нижней части капота появился подводящий патрубок скоростного напора для охлаждения радиатора.

И-16В (И-16ТК, высотный) - Высотный истребитель И-16 тип 10 с двигателем М-25А и двумя турбокомпрессорами ТК-1. Позднее двигатели за менили на М-25В и М-62. Так как установка турбокомпрессоров оказалась весьма пожароопасным делом — выхлоп из ТК ложился прямо на фюзеляж — борта и центроплан всех этих машин стали обшивать стальным листом. В серию машина не пошла из-за не доведенности советских турбокомпрессоров.

И-16 тип 12 (ЦКБ-12П, И-16П) -  был оснащен двумя пушками ШВАК и двумя пулеметами ШКАС. Размешались они в крыле таким образом, чтобы стрельба велась за пределами диска вращающегося винта. Пушки ставились в центроплане, на месте ранее устанавливаемых ШКАСов. А сами ШКАСы перекочевали в отъемную часть крыла. Патронная лента питания пулеметов проходила через всю длину отъемной консоли. Укладка патронной ленты осуществлялась через люк в верхней поверхности законцовки крыла.

И-16 тип 14 (УТИ-2) - Учебно-тренировочный истребитель. Машина имела полностью закрытые общим фонарем кабины пилотов. Впоследствии были построены еще два подобных самолета. В серийное производство, однако, пошел вариант, обозначенный УТИ-2 тип 14, который не имел общего фонаря, а лишь индивидуальные козырьки пилотов. Шасси не убиралось. Впоследствии, когда была построена машина УТИ-2 с убирающимися шасси (она проходила госиспытания в июле 1937 года), выяснилось, что запасов двигателей М-22 нет, а производство самого мотора уже прекращено. Попытка получить более дешевый учебный истребитель не состоялась.

УТИ-3 - Учебно-тренировочный самолет, оснащенный экспериментальным двигателем М-58. Испытывался в 1935 году. Внешне самолёт выделяется изменённым капотом с отверстиями нестандартной формы и отличной от УТИ-4 формой козырьков. 

И-16 тип 15 (УТИ-4) - самая многочисленная серия невооружённого двухместного учебного самолёта, двигатель М-25А. Ручное управление самолетом и мотором двойное. Подъемник шасси и механический указатель подъема шасси установлены в задней кабине. В связи с отсутствием вооружения, на центроплане отсутствуют люки его обслуживания. В ходе серийного изготовления УТИ-4 подвергался некоторым изменениям. Машины с М-25В имели патрубок маслорадиатора на лобовой части капота, шасси со шлицевой стойкой впоследствии заменены на шасси с двузвенником, костыль с резиновой амортизацией — на костыль с амортизацией масляно-пневматической. Часть УТИ-4 оснащалась воздушным винтом АВ-1 с законтренным механизмом изменения шага. Начиная с машины №1521109, на УТИ-4 устанавливались небольшие центропланные бензобаки емкостью 35 л каждый. Часть УТИ-4 с января 1939 года была выпущена с оборудованием для ночных полетов и неубираемыми шасси. Двухместный учебно-тренировочный самолет без вооружения. Ручное управление самолетом и мотором двойное. Подъемник шасси и механический указатель подъема шасси установлены в задней кабине. В связи с отсутствием вооружения, на центроплане отсутствуют люки его обслуживания. В ходе серийного изготовления УТИ-4 подвергался некоторым изменениям. Машины с М-25В имели патрубок маслорадиатора на лобовой части капота, шасси со шлицевой стойкой впоследствии заменены на шасси с двузвенником, костыль с резиновой амортизацией — на костыль с амортизацией масляно-пневматической. Часть УТИ-4 оснащалась воздушным винтом АВ-1 с законтренным механизмом изменения шага. Начиная с машины №1521109, на УТИ-4 устанавливались небольшие центропланные бензобаки емкостью 35 л каждый. Часть УТИ-4 с января 1939 года была выпущена с оборудованием для ночных полетов и неубираемыми шасси.

И-16 тип 17 - разновидность типа 10, на которой крыльевые ШКАСы заменены на пушки ШВАК (по 150 снарядов на ствол). Питание пушек осуществляется через рукава, проложенных за первой рамой фюзеляжа, и далее вдоль переднего лонжерона центроплана. В верхней части фюзеляжа расположен люк для укладки снарядной ленты, для этой же цели над люком сделан вырез в задней кромке верхней части капота. В связи с установкой пушек центроплан подвергся усилению, верхний оружейный люк удлинился с 650 мм до 744 мм. Начиная с типа 17 стали устанавливаться убираемые в полете лыжи (в том числе и на типе 10). В связи с этим в нижней части капота, в месте сопряжения с крылом, появились выколотки для носков лыж. В связи с последним — исчезли нижние окна для патрубков 5 и 6 цилиндров.

И-16 тип 18 - модификация с двигателем М-62 с двухскоростным нагнетателем и винтом ВИШ-6А (2 положения шага). Видимое отличие — хвостовой костыль заменён на колесо. Тип строился в больших количествах. Улучшилась продольная устойчивость на виражах и петлях, самолёт стал менее чувствителен к перетягиванию ручки на посадке. Вооружение 4 ШКАС с 3100 патронами. Идея возникла в действующих частях во время боевых действий на Халхин-Голе. Поступившие ремкомплекты для И-153 стали толчком для такой переделки. Самолёт показал хорошие лётные данные и после небольших модификаций рекомендован в серию. Переделки коснулись усиления моторамы, установки протектированного бензобака, значительного изменения маслосистемы. Добавлен дополнительный маслобак 12 л (в связи с уменьшением емкости основного до 23 литров). Маслорадиатор увеличен до 8 дюймов, установка его несколько ниже, отчего капот в нижней части слегка «провис». Патрубок (заборник) маслорадиатора увеличен. Вверху появился патрубок скоростного напора карбюратора. Выколотка на кольце капота под тендер стягивающей ленты перенесена снизу на бок, напротив выколоток под лыжи. Первая партия машин типа 18 была оборудована винтом фиксированного шага (ВФШ) — в этом случае кок винта ставился с типа 10. На машины, оборудованные винтом изменяемого шага (ВИШ), кок ставился новый, специально сделанный для этого винта. На последних машинах винт ставился АВ-1, кок при этом был уже новый с типа 24. Электрооборудование двухпроводное с напряжением 24 вольта. Источник электроэнергии — аккумуляторная батарея типа 12А-10 устанавливалась между третьей и четвертой нервюрами центроплана. Доступ к ней обеспечивался через люки в нижней обшивке центроплана.

 И-16 тип 19 (И-16СН) - развитие тип 10 с установкой пулемётов СН взамен крыльевых ШКАС с прежним боезапасом. Верхние (синхронные) пулеметы остались прежними.

И-16 тип 20 - доработка тип 18 с возможностью подвески под крылом сбрасываемых топливных баков.

И-16 тип 24 - развитие тип 18. Конструкция кое-где усилена. Устанавливался М-62 и новый М-63. Между лонжеронами введена под полотном 3-мм фанерная обшивка, что значительно уменьшило наблюдавшееся кручение крыла. Внедрены 2 подвесных бака на 200 л (кроме основного на 254л) Винты: для М-62 — АВ-1, для М-63 — ВВ-1. Вооружение — 4 пулемёта ШКАС. До 6 РС-82 под крылом. До 500 кг бомб. Взлётная масса достигала 2050 кг. Мотор оборудован регулятором постоянства оборотов «Р-2», дающим возможность пилоту держать нужное число оборотов. Поставлена амортизационная стойка шасси с двузвенником, вместо ранее применявшегося шлицевого соединения. Одновременно увеличена эффективность амортизации, ход амортизатора увеличен до 96 мм по сравнению с 30-36 мм у предыдущего варианта. Костыль на типе 24 обрел небольшое колесо и масляно-пневматическую амортизацию. Введены посадочные щитки с механическим управлением. Рукоятка располагалась слева за сиденьем пилота. Установлен второй откидной борт кабины пилота с правой стороны. Хотя откидной борт на правой стороне официально вводился на типе 24, встречалось подобное усовершенствование и на других типах. Самолет оборудован системой ручного запуска от рукоятки стартера «РИ». Ручка в походном положении, хранящаяся в кабине пилота, при запуске вставлялась справа в специальное отверстие фюзеляжа. На правом борту фюзеляжа между шпангоутами №7 и №8 прорезан люк для рации.

И-16 тип 27 - развитие тип 17 с заменой двигателя на М-62. Все конструктивные изменения коснулись винтомоторной установки подобно типу 18.

И-16 тип 28 - разновидность тип 27 с мотором М-63.

И-16 тип 29 - как тип 24, вооружение 2 синхронных ШКАС и 1 БС калибра 12,7 мм. Маслорадиатор перенесен в пространство между четвертым и пятым цилиндром мотора. Подводящий патрубок маслорадиатора перенесен соответственно в пространство между окнами этих цилиндров. Часть И-16 тип 29 не имела патрубка, подвод воздуха осуществлялся через прорезные жалюзи. В связи с переносом маслорадиатора снят ручной запуск мотора «РИ». Высота шасси уменьшена на 32 мм. Ниши шасси раздвинулись — расстояние от вертикальной оси до оси колес в убранном положении увеличилось с 380 до 421 мм. Пространство между нишами шасси закрыто съемным обтекателем, отчего тип 29 слегка снизу «пополнел». В связи с перечисленными переделками, изменилась обшивка центроплана. Радиофицированные самолеты имели мачтовую антенну, установленную на правой части капота. Воздушный винт уменьшен до диаметра 2,7 м. Подвесные баки и ракетное вооружение РС могло устанавливаться в зависимости от заказа на типах 18, 24, 27, 28. И-16 тип 29 оборудовались установками «PC» и узлами подвески сбрасываемых бензобаков. Район установки «PC» на нижней части крыла и соответствующий участок элеронов обшивались дюралевым листом.