Эскизный проект И-17 (ЦКБ-15) был утвержден летом 1934 г. Однако срочные работы по доводке И-16, ограниченные производственные мощности завода № 39, упомянутые выше сложные отношения с дирекцией предприятия не позволили быстро построить самолет. ЦКБ-15 был вывезен на аэродром только в мае 1935 г. Наземные испытания и первый этап заводских испытаний продолжались довольно долго. Выявилась неудовлетворительная работа шасси (заедание шлицев, отказ амортизаторов), ненадежная работа механизма уборки шасси и костыля, текли выдвижные радиаторы под кабиной пилота. Самолет возвратили на завод. Устранение недостатков потребовало много времени, и по-настоящему ЦКБ-15 начали испытывать лишь с сентября 1935 г., когда он был повторно выведен на аэродром.
По устойчивости и управляемости И-17 (ЦКБ-15) был лучше И-16. Однако летчикам не нравилась более тесная (по сравнению с И-16) кабина самолета, а также узкая колея шасси.
Весной 1935 г. рассматривался штурмовой вариант ЦКБ-15, оснащенный подвижными пулеметными батареями под крылом. Предполагалось, что постройка машины будет завершена к августу 1935 г. Но из-за длительной доводки И-17, обостренных до крайности отношений Н. Н. Поликарпова с дирекцией завода № 39 постройка самолета так и не состоялась.
Заводские испытания ЦКБ-15 продолжались недолго.
6 ноября 1935 г., при подготовке к параду, самолет потерпел серьезную аварию. При посадке у него из-за отказа замка сложилось и было сломано шасси. Машина завалилась на крыло, повредив консоль, крыльевые бензобаки в центроплане. ЦКБ-15 вновь вернули на завод. Потребовался серьезный ремонт: пришлось заново делать шасси, консоль крыла, бензобаки. По требованию ВВС ЦКБ-15 решили оснастить убираемыми в полете лыжами. Все это задержало испытания машины, они были возобновлены лишь 20 марта 1936 г. Большого интереса к нему не было, и фактически к концу 1936 г. все испытания были прекращены.
В декабре 1935 г. руководство приняло решение: не дожидаясь завершения ремонта ЦКБ-15, выпустить новый вариант И-17 со внесенными изменениями в конструкцию. Машина получила обозначение ЦКБ-19. К этому времени моторы «Испано-Сюиза» 12 уже находились в серии на отечественных заводах под обозначением М-100 (главный конструктор — В. Я. Климов). ЦКБ-19 строили в двух экземплярах, из них второй с самого начала предназначался для установки пушки. Самолет отличался от ЦКБ-15 закрылками типа «Шренк», увеличенной колеей шасси; колеса теперь убирались к фюзеляжу, а не в консоли, и не тросовым механизмом, а пневматическим. Впервые в СССР на машине установили водо-масляный радиатор, охлаждавшийся водой основных радиаторов, размещенных уже в крыле. Проект самолета был разработан осенью 1935 г.
Практически одновременно с ЦКБ-19 завершилось проектирование его пушечного варианта ЦКБ-19бис. В «Техническом описании самолета ЦКБ-19бис с мотором «Испано-Сюиза» 12 говорилось:
«Самолет ЦКБ-19бис является улучшенной модификацией самолета ЦКБ-19, от которого отличается в основном мотором и вооружением».
Крышка кабины ЦКБ-19бис сдвигалась назад. Длина ЦКБ-19 (ЦКБ-19бис) составляла 7,365 м, размах — 10 м, площадь крыла — 17,65 кв. м, колея шасси (колеса 750х125) — 2,868 м. Расчетные летные характеристики вариантов были близки (максимальная скорость — 456–458 км/ч на высоте 3380–3750 м).
Ожидалось, что в полете с поддувом скорость несколько возрастет (у ЦКБ-19бис — до 400 км/ч у земли и до 465 км/ч на расчетной высоте).
ЦКБ-19 оснащался пулеметным вооружением в крыле, ЦКБ-19бис имел еще и пушку, стреляющую через полый вал редуктора.
Н. Н. Поликарпов назначил Д. Л. Томашевича ведущим конструктором самолетов ЦКБ-19 и ЦКБ-19бис. ЦКБ-19 строился с мотором М-100А («Испано-Сюиза» 12Ybrs), а ЦКБ-19бис — с «Испано-Сюиза» 12Ycrs (М-100П).
«Николай Николаевич изучал рекордные самолеты [фирмы] Супермарин, их формы, показывал мне, как будет обтекать воздух то или иное место самолета и как выбрать формы для И-17. Эту методику анализа воздушного потока я запомнил надолго и применил при модернизации самолета Пе-2 в 1943 г. (на нем получили увеличение скорости почти на 100 км/ч)… К мнению ЦАГИ Николай Николаевич относился без издевки, без иронии, но и без абсолютного доверия. Он учил делать самостоятельно анализ продувок и выводы. Позже, когда управление авиапромышленности обюрократилось, рекомендации ЦАГИ претендовали на обязательность. Лишь однажды Николай Николаевич допустил иронию [по отношению к структуре ЦАГИ]: «Бюро новой техники — БНТ» он назвал «Бюро непризнанных талантов» — туда шли работать конструкторы, не нашедшие себе места в конструкторских бюро», — вспоминал Дмитрий Людвигович.
На упомянутом выше смотре авиационной техники 2 мая 1935 г. Сталин в своем выступлении выразил надежду, что конструкторы уже к концу 1935 г. смогут дать истребитель с максимальной скоростью 600 км/ч. А в беседе с Поликарповым поставил довольно четкую задачу как можно быстрее строить самолет с мотором жидкостного охлаждения, вооруженный пушкой, стреляющей через полый вал редуктора со скоростью не ниже 500 км/ч. Однако обстановка, сложившаяся на заводе № 39, не позволяла надеяться на то, что машины будут выпущены в срок. Планы систематически проваливались. Приказы и директора, и наркомата не выполнялись. Во многом это было связано с порядками на заводе, с неорганизованностью, низкой производственной и технологической дисциплиной.
16 февраля 1936 г. Н. Н. Поликарпов вынужден был даже написать докладную записку директору завода № 39 И. В. Кацва:
«По ходу сборки самолета ЦКБ-19бис на него в ближайшем времени будет установлена пушка. Недавно же во время примерки пушки на машине вокруг стали собираться любопытные. Во избежание излишней гласности [т. е. разглашения секретной информации. — Прим. авт.], прошу Вашего распоряжения о недопуске к машине лиц, не работающих на ней, хотя бы путем установки ограды».
Многое в истории создания И-17 проясняет взаимоувязанная с ним история разработки еще одного направления создания одноместных самолетов с мотором жидкостного охлаждения.
Понимая, что достичь скорости свыше 500 км/ч, используя моторы «Испано-Сюиза» 12 (М-100), практически невозможно, так как для этого требовалась мощность двигателя порядка 950-1000 л.с., с конца 1934 г. Николай Николаевич занялся поиском путей снижения аэродинамического сопротивления.
В планах работы бригады № 2 на 1935 г. значился проект перспективного истребителя ЦКБ-25 с моторами Гном-Рон K-14krsd, М-34, «Испано-Сюиза». Как уже упоминалось выше, эскизный проект с мотором Гном-Рон K-14krsd (истребитель И-19) был готов в феврале 1935 г., в связи с чем в планы ЦКБ внесли некоторые изменения. На основе проекта с мотором Гном-Рон K-14krsd решили разработать проект самолета ЦКБ-28 (И-20) и учесть в планах бригады № 2 проектирование машин ЦКБ-25 с мотором «Испано-Сюиза» 12 (И-18), а также ЦКБ-25 с М-34 (И-19).
К апрелю 1935 г. был готов предварительный вариант ЦКБ-25 (И-18). В нем для снижения аэродинамического сопротивления предполагалось отказаться от радиаторов. Снизу моторамы крепился маслобак с поверхностным охлаждением, а для охлаждения двигателя установлена испарительная система, для чего поверхность крыла за лонжероном использовалась под паросекции, выполненные из нержавеющей стали. Размах крыла уменьшен до 8,3 м, и поэтому его площадь стала равной 13,45 кв. м. Мотор — «Испано-Сюиза» 12Ycrs. Остальные элементы конструкции были аналогичны И-17 (ЦКБ-19), но механизм уборки шасси — маслянопневматический, и кабина сдвинута на 300 мм назад. Вооружение состояло из ШКАС-2 (так первоначально обозначался 12,7-мм пулемет, затем пушка ШВАК), стреляющего через полую ось редуктора, и двух пулеметов ШКАС в крыле.
