A I–16 egy korszakalkotó konstrukciójú szovjet vadászrepülőgép. Ez volt a világ első huzalmerevítés nélküli egyfedelű (monoplán) vadászgépe behúzható futóművel. Az I–16 vadászgépet az 1930-as évek közepén állították hadrendbe és a Szovjet Légierő gerincét képezte a második világháború kezdetén. A kisméretű vadászgép, melynek beceneve Isak (szamár) volt a szovjet pilótáknál, kiválóan teljesített a második kínai–japán háborúban,Liss 1966, p. 10. a halhín-goli csatában és a spanyol polgárháborúban,Abanshin and Gut 1994, p. 38.Léonard 1981, pp. 18–22. ahol a nacionalisták a Rata (patkány), a köztársaságiak Mosca (légy) nevet adták a gépnek. Az I–16 finn beceneve Siipiorava (repülő mókus) volt.
Tervezés és fejlesztés Miközben Nyikolaj Polikarpov az I–15 kétfedelű vadászgépet tervezte, párhuzamosan dolgozni kezdett egy előremutató konstrukciójú egyfedelű vadászgép tervein is. Ezen a gépen olyan korszakalkotó újítások jelentek meg, mint a behúzható futómű, a teljesen zárt pilótafülke, a nagy sebességre optimalizált rövid törzs (hasonló a Gee Bee R–1 versenygéphez) és egy Wright Cyclone csillagmotor NACA burkolattal. A repülőgép kis méretű, könnyű volt és egyszerű volt gyártani.
A CKB–12 prototípus tényleges tervezési munkája 1933 júniusában indult be és a repülőgépet 1933. november 22-én fogadták el gyártásra, egy hónappal első felszállása előtt. A CKB–12 sárkánya vegyes szerkezettel épült. Az önhordó törzs fából készült, a szárny króm-molibdén acélból gyártott főtartóból és dúralumínium bordákból állt, melyeket a belépőéleknél és a profil közepén D1 jelű alumíniumötvözetű lemezzel burkoltak, a szárny többi része vászonburkolatot kapott. A szerkezet másik újdonsága a csűrőlapok voltak, melyek csaknem az egész kilépőélen végigfutottak és egyben ívelőlapként is működtek (15°-ra lehetett eltéríteni). A pilótafülkét 40 cm széles tető borította, melybe egy Aldis hengeres célzókészüléket szereltek. A pilótafülke tetejét sínen lehetett előre-hátra mozgatni, és gumikötél húzta a helyére. A 225 literes üzemanyagtartály közvetlenül a pilótaülés előtt helyezkedett el. A főfutómű teljesen behúzható volt egy kézi fogantyú segítségével. A fegyverzet két 7,62 mm-es SKASZ géppuskából állt, melyet a szárnyba építettek a futómű mellé 900 lőszerrel.
Ezeket az új megoldásokat először Andrej Tupoljev javasolta, de a Légierő (VVSZ) Tudományos Kutatóintézete (NII) eleinte túlságosan kockázatosnak ítélte alkalmazásukat egy harci repülőgépen. A CAGI azonban a Pavel Szuhoj és Alekszandr P. Putyilov vezetése alatt álló 3. Tervezőcsoport támogatásával vitába szállt az NII VVSZ véleményével és rámutatott, hogy a javaslatok nemcsak megvalósíthatók, hanem a gép tulajdonságainak javítását is szolgálják.
A CKB–12 vadászgépet az 529 kW/710 LE teljesítményű Wright Cyclone SR–1820–F–3 kilenchengeres csillagmotorhoz tervezték, azonban a licencjogot nem tudták megszerezni, ezért Polikarpovot felkérték, hogy a kisebb, 358 kW (480 LE) teljesítményű szovjet M–22 motort építse be. Ez a hajtómű a Gnome-Rhône Jupiter 9ASB motor szovjet változata volt, mely maga is a Bristol Jupiter VI licence alapján készült. Ezt elfogadhatónak ítélték, mivel a tervezett 300 km/h csúcssebességet így is el lehetett érni.
Az M–22 motorral hajtott CKB–12 először 1933. december 30-án szállt fel a híres szovjet berepülőpilóta, Valerij Cskalov vezetésével. A második CKB–12 Cyclone motorral és háromágú légcsavarral a következő év januárjában repült először. Az első állami próbák során 1934 februárjában bebizonyosodott, hogy a gép nagyon jól irányítható, de nem szereti a hirtelen kormánymozdulatokat. Így a CKB–12–ről az a vélemény alakult ki, hogy veszélyes vele repülni és minden műrepülő figurát betiltottak. A két gép közül az M–22-vel szerelt változat mellett döntöttek, mivel a Cyclone motoros gépen rezgéseket észleltek. A pilóták kezdettől panaszkodtak arról, hogy nehéz beszállni a pilótafülkébe, és ez végig kísérte a gép egész életét. A további próbarepülések előtt a tervezőknek választ kellett találniuk a gép dugóhúzóban tanúsított viselkedésére. A szélcsatorna kísérletek alapján feltételezték, hogy a CKB–12 veszélyes dugóhúzóba eshet, ahonnét nem lehet kivenni, de a repülőgéppel végzett tényleges próbák voltak szükségesek ahhoz hogy igazolni lehessen ezt. Mivel a Cyclone motorból kevés állt rendelkezésre, ezért a kockázatos próbához az M–22 motoros prototípust használták. 1934. március elsején és másodikán Cskalov 75-ször vitte dugóhúzóba a repülőgépet, és megállapította, hogy áteséskor nagyon jóindulatúan viselkedik (amint süllyedni kezd a gép és megnő a sebessége, a pilóta beavatkozása nélkül magától kijön a dugóhúzóból) és a kierőszakolt dugóhúzót könnyen be lehet fejezni egyszerűen a kormány középállásba helyezésével. Az I–16 rosszindulatú dugóhúzóiról szóló megalapozatlan mendemondák az irodalomban tovább éltek, valószínűleg a Gee Beenél tapasztaltakat vetítették ki. A valóságban az I–16 jóindulatú repülőgép volt, a Polikarpov I–153 kétfedelű sokkal rosszabbul viselkedett dugóhúzóban.
Az I–16 névre átkeresztelt új vadászgép szolgálati próbái 1934. március 22-én kezdődtek. Az M–22 motoros prototípus 359 km/h sebességet ért el. A kézierővel működtetett behúzható futómű hajlamos volt beszorulni és működtetése jelentős erőt igényelt a pilótától. A legtöbb próbát kieresztett futóművel hajtották végre. 1934. május elsején az M–22 prototípus részt vett a Vörös tér feletti légibemutatón. Mintegy 30 példány I–16 tip 1 repülőgépet rendeltek meg, de egyelőre nem adták át egyetlen vadász egységnek sem. A legtöbb pilóta, aki próbarepülést hajtott végre az I–16 tip 1 géppel, nem volt elragadtatva a teljesítményétől. Függetlenül a pilóták véleményétől több figyelmet fordítottak a Cyclone hajtóműves repülőgépre és az M–25-re (ez volt a jele a licenc alatt gyártott Cyclonenak). 1934. április 14-én a Cyclone prototípus megsérült, amikor gurulás alatt az egyik futómű szár összecsuklott.
A Cyclone hajtóművel szerelt harmadik prototípusban egy sor aerodinamikai újítás jelent meg. A gépet állami próbákra 1934. szeptember 7-én adták át. Csúcssebessége 437 km/h lett, ami többé már nem elégítette ki a légierő igényeit, ők a kísérleti Nazarov M–58 motort akarták és 470 km/h sebességet. Az M-22-vel hajtott változatot a gorkiji 21. gyár és a moszkvai 39. gyár kezdte gyártani. Mivel ez volt ezen gyárakban készült negyedik repülőgép, az I–16 tip 4 jelzést kapta. Az új hajtóművel ellátott repülőgépek sárkányát is kis mértékben meg kellett változtatni, többek között a pilótát védő páncéllemezt és a futómű ajtaját, hogy lehetővé váljon teljes zárása.
Az M–25 motorral szerelt I–16, a tip 5 új motorburkolatot kapott, mely átmérőben kicsit kisebb volt elődjénél és kilenc előre néző zsalukkal ellátott nyílással rendelkezett, melyekkel a hűtőlevegőt lehetett szabályozni, valamint nyolc újra tervezett egyedi kipufogó csonkot és más kisebb változást is kapott. Az M–25 474 kW (635 LE) teljesítményt adott le tengerszinten és 522 kW-t (700 LE) 2300 m magasan. A pilótafülkéből való gyenge kilátás miatt a kabintetőt a pilóták vagy nyitva hagyták, vagy a hátsó részét teljesen leszerelték. Amikor a tip 5 megjelent, ez volt a világ nemcsak legkönnyebb sorozatban gyártott vadászgépe (1460 kg), hanem a leggyorsabb is, 454 km/h sebességet lehetett vele elérni nagyobb magasságban és 395 km/h-t tengerszinten. A tip 5-tel nem lehetett végrehajtani a többi vadászgép nagy gyorsulású manővereit, azonban nagyobb volt azokénál a sebessége és az emelkedési sebessége és a különösen érzékeny csűrőivel kiváló volt orsózó sebessége és ennek következtében pontosan vezetett bukfencet és leborítást tudott végrehajtani.
A típusból összesen 7005 együléses és 1639 kétüléses gyakorló változatot gyártottak.
Szolgálatban Az első szolgálati próbák rávilágítottak arra, hogy a SKASZ géppuskák hajlamosak a beszorulásra. Ez annak következménye volt, hogy a géppuskákat fejjel lefelé építették be a szárnyba, hogy kövessék annak alakját. Ez a probléma később átalakításokhoz vezetett. A pilóták tapasztalatai megegyeztek a prototípusok berepülésnél észleltekkel. A kormányok könnyen kezelhetőek és nagyon érzékenyek voltak, a hirtelen manőverek hatására a gép orsózni kezdett és a gép orsózó képessége kiváló volt. Egy teljes orsót képes volt másfél másodperc alatt végrehajtani (ez a hossztengely körüli forgás során 240°/másodperces szögsebességet jelentett).
A géppuskákat egy kábel meghúzásával lehetett működésbe hozni, és az ehhez szükséges erő, figyelembe véve a könnyű kormányokat is nehézzé tette a pontos célzást. A földön álló repülőgép meredek szöghelyzete könnyűvé tette az I–16 kezelését füves repülőtereken, mert a gép hacsak nem süllyedtek el a sárban első kerekei, nem volt hajlamos orra bukni.
A pilóta kilátása a kabinból azonban rossz volt,Jackson 2003 p. 148. a kabintető hajlamos volt beszennyeződni motorolajjal és a kabintető mozgatható része a hirtelen manőverek közben időnként ki-be csapódott, emiatt a legtöbb pilóta nyitott állapotban rögzítette. Az I–16-tal nehéz volt repülni. A törzs első része a motorral együtt túlságosan közel volt a tömegközépponthoz, a pilótafülke pedig túlságosan hátul volt. A repülőgép hosszanti stabilitása elégtelen volt, képtelenség volt a gépet repülni elengedett kormánnyal.Jackson 2003 p. 147.
thumb|right|I–16 spanyol köztársasági színekben "Popeye" emblémával A spanyol polgárháborúban 1936-ban a spanyol polgárháború kitörésekor a köztársasági erők vadászrepülőgépekért könyörögtek. Miután a spanyol kormány aranyban kifizette az árát Sztálin hozzájárult 475Gunston 2003 p. 85. I–16 tip 5 és tip 6 leszállításához. Az első I–16 gépek 1936 novemberében jelentek meg a spanyol égbolton.Maslov 2010 p. 25. A Polikarpov-monoplánok a tűzkeresztségen 1936. november 13-án estek át, amikor 12 I–16 megtámadott egy nacionalista bombázó csoportot Madridban. A szovjet pilóták négy légigyőzelmet arattak. Két német He 51 pilótája is elesett. De a szovjet repülőknek veszteségei is voltak, a csoport parancsnoka összeütközött egy ellenséges repülőgéppel és egy másik I–16 pilóta leszálláskor törte össze gépét.Maslov 2010, p. 26. A Polikarpovok azonnal megszerezték a légifölényt a He 51, Ar 68 és Fiat CR.32 kétfedelű gépek felett és nem akadt ellenfelük, míg meg nem jelentek a vadonatúj Bf 109 vadászgépek. Ezek megjelenése és a nacionalista erők vadászgépeinek számbeli fölénye volt elsődleges oka az I–15 és I–16 típusok nagy veszteségeinek 1937 folyamán.Maslov 2010 p. 30. Több repülésügyi publikáció az új szovjet vadászgépet "Boeingnak" hívta, mivel helytelenül feltételezte, hogy az a Boeing P–26 konstrukcióján alapult.
A bevetési tapasztalatok szerint az I–16-nak voltak gyenge pontjai. Néhány gép a szárnyszerkezet törése miatt zuhant le, ezután gyorsan megerősítették a gyenge részt. A nehézgéppuskák lövedékei néha átütötték a háttámla páncéllemezét és az üzemanyagtartály is esetenként kigyulladt, annak ellenére hogy tűzbiztosnak készült. A forró spanyol éghajlat miatt meg kellett növelni az olajhűtő felületét, és a szálló por miatt csökkent a motorok élettartama. Bár néhány gép 400 órát repült, az átlagos I–16 élettartama 87 nap volt, melynek egyhatodát karbantartásra fordították. A legnagyobb hiányossága azonban az volt, hogy a két 7,62 mm-es géppuska túlságosan gyenge fegyverzetnek bizonyult. A tip 6 változatot sürgősen felszerelték a törzs alatt egy harmadik SKASZ géppuskával. A négy géppuskás tip 10 gép beceneve pedig "Super Mosca" vagy egyszerűen "Super" lett.
Összesen 276 darab I–16 gépet szállítottak Spanyolországnak 1936–1938 között. 1939. április 1-jén, amikor véget ért a polgárháború, a Raták vesztesége Spanyolországban a következőképpen alakult: 112 légiharcban semmisült meg, egyet légvédelmi tüzérség lőtt le, 11 a földön semmisült meg, egy kényszerleszállás közben és 62 baleset következtében veszett el.Maslov 2010 p. 32.
Távol-Kelet thumb|I–16 kínai felségjellel, kínai pilóták és szovjet önkéntesek repülték