В кінці 1937 р. Полікарпов розробив попередній проект нового винищувача И-165-11 з М-88, а в березні 1938 р. на його основі підготував перший варіант ескізного проекту И-180. Це був близький по схемі до И-16 літак з декілька збільшеними розмірами і широким використанням в конструкції планера пресованих профілів і штампованих деталей. Озброїти И-180 передбачалося чотирма синхронними кулеметами ШКАС (два над двигуном і два в центроплані). Надалі крилові кулемети збиралися замінити гарматами. У перевантаження винищувач повинен був піднімати 200 кг бомб. Провідним конструктором по новій машині став Д.Л. Томашевич.Полікарпов розраховував отримати безредукторний М-88, оскільки існуючий М-88Р вимагав установки гвинта діаметром не меншого 3,2 м, що для такого невеликого літака було багато (високе шасі - труднощі з його прибиранням). Але виготовлення цього мотора затягувалося. Крім того, Горьківський завод №21, де передбачалося будувати серійно И-180, не готовий був до широкого освоєння нових техпроцессів при виготовленні металевих вузлів і деталей.Все це викликало необхідність проектування іншого варіанту И-180, близького за технологією до И-16, з мотором М-88Р і гвинтом ВІШ-23Е. В результаті розрахункові льотно-технічні дані дещо знизилися. Якщо для першого варіанту швидкість складала 572 км/год, то для другого - 557 км/год.Літом 1938 р. на дослідному заводі # 156 почалася споруда дослідного екземпляра И-180. З осені вона проводилася форсованими темпами - останні іспанські події грали роль сильного каталізатора. Але підприємству, що будувало раніше в основному крупні літаки, важко давалася технологія виробництва невеликого винищувача. Ряд вузлів і агрегатів мали низьку якість, на що Полікарпов неодноразово звертав увагу головного інженера.Випуск першого И-180 узяв під контроль начальник Головного управління Наркомоборонпрома С.І. Беляйкін. Він постійно квапив із закінченням складки, іноді безпосередньо втручався у виробництво, що вносило додаткову нервозність до роботи ОКБ і заводу.Терміни здачі машини наближалися, а завод-виготівник все ще не поставив гвинт ВІШ-23Е. Для проведення наземних випробувань Полікарпов вирішив використовувати ВІШ-ЗЕ з близькими характеристиками. Не був отриманий і автомат зміни кроку гвинта, тому управління їм зробили ручним, розрахованим тільки на злітний режим і максимальну швидкість польоту. Із-за зниження к.п.д. гвинта на перехідних режимах мотор працював на підвищених оборотах і перегрівався.Лобові жалюзі були зняті, що і пояснює їх відсутність в першому вильоті. Микола Миколайович сподівався отримати ВІШ-23Е, встановити жалюзі, усунути виявлені дефекти і лише після цього приступити до льотних випробувань. Проте Беляйкин, на яког, звичайно, теж "тиснули" зверху, зажадав негайно провести перший виліт. І на початку грудня літак передали на ЛИС. И-180 мав ще багато недоробок, більшість з яких, правда, не були перешкодою до першого вильоту.Серйозний дефект виявився вже при виконанні пробіжок. 12 грудня зламалася тяга управління сектором газу. Дефект був усунений протягом двох днів. Агрегат пройшов жорсткі випробування, про що був складений акт. І сьогодні точно невідомо, хто ухвалив рішення про перший виліт. Не виключено, що напередодні він планувався, оскільки погода була досить м'яка, але в ніч на 15 грудня різко похолодало: температура знизилася до -25' С.Полікарпов і Томашевич польотний лист не затвердили. Не завізував його і військпред заводу # 156. У графі "Підпис відповідальної особи, що випускає літак" не розписався ніхто. Як випливає з цього документа, завдання забезпечувало безпечну посадку навіть у разі зупинки двигуна: "... виліт без прибирання шасі, з обмеженням швидкостей, згідно вказівок Головного конструктора заводу тов. Полікарпова Н.Н. По маршруту ЦА.* На висоті 600 м. Тривалість 10-15 хв..." Підписав завдання провідний інженер Н. Лазарев.Так або інакше, в 12 годин 58 хвилин Чкалов виконав зліт на И-180. Перший круг він зробив над аеродромом, але на другий пішов з великим віддаленням, на висоті зразкового 2000 м, що було явним порушенням польотного завдання, і здалека став планувати на ВПП. Але глісада виявилася крутішою, ніж припускав льотчик. Потрібно було "підтягти", і при дачі газу мотор зупинився. Коли до смуги залишалося більше 500 метрів, стало ясно, що посадки серед різних споруд не уникнути. Відхилитися від зіткнення з дахом барака Чкалову вдалося, але по курсу виникла опора ЛЕП. И-180 врізався в неї центропланом, пілота викинуло з кабіни, він впав на землю і, ударившись об металеву балку, розбив голову. Через 2 години Валерій Павлович помер в Боткінській лікарні.Причиною катастрофи урядова комісія назвала зупинку мотора унаслідок його переохолодження через відсутність лобових жалюзі. Зараз висловлюються і інші, не пов'язані з переохолодженням причини зупинки двигуна. Зокрема те, що мотор міг затихнути із-за різкого переміщення Чкаловим сектора газу при спробі "підтягти" - такий недолік був характерний для радянських двигунів повітряного охолоджування. Іноді указують на можливі неполадки в системі управління двигуном, згадуючи поломку 12 грудня. Але як писав Д.Л. Томашевич відомому льотчикові А.Н. Грацианському, приїхавши на місце падіння И-180, він сам переконався в справності сектора газу на розбитому літаку.Представляється, що пошук причин зупинки мотора сьогодні менш актуальний, чим в 1938 р., коли випробування повинні були продовжитися на другому екземплярі винищувача. Більш важливо оцінити ступінь неминучості катастрофи і її наслідку.Відразу після загибелі Чкалова заарештували С.І. Беляйкіна, директори заводу № 156 М.А. Усачева, начальника ЛИС заводу В.М. Парая, заступника Полікарпова Д.Л. Томашевича і інших. Всі вони в 1956 році були реабілітовані (Беляйкін і Парай - посмертно) після роботи експертної комісії під головуванням М.М. Громова. Сам Михайло Михайлович в своїй книзі "Крізь усе життя" (1985), стосуючись загибелі Чкалова, писав: "...винити можна тільки конструктора літака, що не встиг встановити систему охолоджування мотора, і льотчика випробувача... йому слід було або відмовитися від вильоту, або летіти з таким розрахунком, щоб мати можливість сісти на аеродромі у будь-який момент навіть з мотором, що зупинився".50 років опісля до трагедії 15 грудня 1938 р. знов повернулися багато авіаційних фахівців. На сторінках газет і журналів розвернулася полеміка, висловлювалися різні, деколи діаметрально протилежні точки зору. Серед спроб об'єктивно розібратися в тих подіях виділялися і явно тенденційні. Не проявив, на жаль, об'єктивності і Г.Ф. Байдуков (можливо унаслідок старовинної дружби?). Приводячи в своїх статтях і книгах багато цікавих документів, пов'язаних з першим вильотом И-180, він явно згущував фарби, видавши навіть виконання цього польоту з випущеним шасі і обмеженнями за швидкістю і перевантаженню (що практикується і сьогодні) за щось екстраординарне... Ніхто не спорить, И-180 дійсно мав багато недоробок, які слід було б усунути. Але чи часто дослідні машини злітали не "сирими"? До того ж, як випливає з приведених документів, жоден дефект безпосередньо не вів до катастрофи. А всі затвердження Георгія Філліповича зводилися по суті до одного: вже сівши в кабіну И-180 Чкалов був приречений. Така точка зору перекликається з цікавими фактами, які приводить в своїх статтях і виступах син Валерія Павловича І.В. Чкалов. З них виходить, що протягом декількох місяців до загибелі на його батька готувався замах. Все це, безумовно, цікаво, заслуговує уваги і вивчення. Але думається, що в першому вильоті И-180 прибирати Чкалова ніхто не збирався. А якщо і збирався, то зробив це погано - не створив безвихідну ситуацію: літак не вибухнув, не горів, не розвалився на частини, у нього працювало управління. Так, відмовив мотор, але при ретельному виконанні польотного завдання посадка на аеродромі гарантувалася. Більш того, і в подальших випробувальних польотах слід було б піклуватися про надійне попадання на розташований в межі Москви Центральний аеродром - підходити до нього на підвищених оборотах із запасом швидкості і висоти. Тому лаконічний вислів Громова виглядає куди переконливішим, ніж міркування Байдукова.Дійсно, ніхто (перенесися він зараз в той трагічний день) нічого іншого Чкалову не порадив би: або не летіти, або летіти з гарантією попадання на аеродром, не порушуючи польотного завдання... Вже чого-чого, а обережності Валерію Павловичеві явно не вистачало...Загибель Чкалова стала поворотним пунктом в долі Полікарпова. "Літакам Полікарпова потрібний був саме Чкалова - не раз говорив і писав Байдуков. У цьому спірному вислові (чи може хто-небудь стверджувати, що обережніші льотчики-випробувачі, що сповідали принципи Громова або Галлая, йому не підходили?) є і доля правди. Валерій Павлович, безумовно, видатний льотчик і рідкісних душевних якостей чоловік, дійсно зіграв велику роль в долі полікарповських машин. Проте після його загибелі Головному конструктору скоріше не вистачало не стільки льотчика Чкалова, скільки шеф-пілота Чкалова, що користується величезною популярністю і авторитетом, здатного боротися за справедливість, не дивлячись на осіб, і, нарешті, вхожого до Сталіна... Роботи над И-180, не дивлячись на катастрофу, продовжувалися. Друга дослідна машина И-180-2(Е-2) була побудована на заводі № 1, куди в лютому 1939 р. перевели ОКБ (На заводі № 156 НКВД створив чергову "шарагу"- сумно знамените ЦКБ-29, в якому працювали конструктори А.Н.Туполєв, В.М. Мясищев, В.М. Петляков, Д.Л. Томашевич, Д.І. Путілов, Р.Л. Бартіні, І.Г. Німан, С.П. Королев та інші.). В порівнянні з першим екземпляром вона мала крило збільшеного розмаху і площі, а також більш доведений, хоч і менш могутній мотор М-87А, замінений надалі на М-87Б. 19 квітня льотчик Е.Г. Уляхін зробив на И-180-2 перший політ, а вже 1 травня 1939 р. С.П. Супрун продемонстрував його на повітряному параді над Червоною площею.В процесі випробувань И-180-2 показав швидкість 540км/год. Літак був рекомендований до серійного виробництва з мотором М-88, який на той час пройшов держвипробування. Для відробітку нової силової установки вирішили побудувати третій дослідний екземпляр - И-180-3(Е-З).5 вересня 1939 р. при завершенні держвипробувань И-180-2 загинув льотчик-випробувач Т.П. Сузі. Це був 53 по рахунку політ із завданням досягти стелі". За свідченням очевидців, літак круто знижувався (за іншими даними - штопорив) з великої висоти. Після досягнення 3000 м він перейшов в горизонтальний політ, якийсь час летів нормально, потім увійшов до штопора. На висоті 300 м літак вийшов з нього і тут льотчик чомусь покинув машину, але парашутом не скористався. Висловлювалися різні припущення причин катастрофи: засліплення пілота маслом із-за руйнування підкапотного маслорадіатора; серцевий напад; непритомніє із-за несправності кисневого приладу. Але дійсна причина так і залишилася невиясненою.На долі И-180 відбилися і кадрові зміни в керівництві авіапромисловістю. У січні 1940 р. замість М.М. Кагановича наркомом призначили А.И. Шахуріна, а його заступником по науці і дослідному будівництву - А.С. Яковлєва.14 січня Полікарпов і Янгель в листі НКАП повідомляли: "Споруда військової серії йде виключно поволі, всі раніше дані терміни зірвані..., директор заводу № 21 майже всіх конструкторів з И-180 перевів на И-21".Тим часом в КБ продовжували удосконалювати винищувач. Замість пірамідального шасі розробили одностоєчні, яке передбачалося упровадити вже на одному з перших серійних літаків (И-180Ш).20 травня Полікарпов направив доповідну записку Шахуріну, в якій повідомляв, що при негайному розгортанні серійного виробництва И-180 завод в 1940 р. може випустити 100 машин, зокрема, у вересні - 10, в жовтні - 20, в листопаді - 30, в грудні - 40. У січні 1941 р. темп випуску може скласти 100-120 винищувачів в місяць. Микола Миколайович запропонував з багатьох модифікацій И-16 залишити у виробництві тільки тип 29 і представив перелік заходів, направлених на забезпечення такої програми випуску И-180.В той же час (18 травня) завершився другий етап заводських випробувань И-180-3. На відміну від перших дослідних машин, за ініціативою Полікарпова на цьому літаку підсилили озброєння: два 12,7 мм кулемета БС і два 7,62 мм ШКАС було зібрано в одну батарею і вперше в світі вмонтовувалися на лафеті, що спрощувало збірку і експлуатацію. Для регулювання теплового режиму двигуна капот забезпечили "спідницею". Конструкція І- 180-3 була виконана без поступок серійному заводу, з використанням пресованих профілів, штампування. Вже на першому етапі випробувань літак показав добрі результати: швидкість - 575 км/год, час набору висоти 5000 м- 5,6 хв. "По маневру літак дуже близький до И-16, але стійкіший і краще на віражах, посадці, - писав в звіті Уляхін. - На швидкостях менше 350 км/год, до 160 км/год, літак не має тенденції до звалювання в штопор... з відрегульованими триммерами, кинутим управлінням зберігає заданий режим польоту. Наголошувалися і недоліки: відсутність ліхтаря кабіни, погане регулювання механізму прибирання хвостового колеса, незадовільна конструкція гвинта, неякісна обробка поверхні. Передбачалося, що після їх усунення максимальна швидкість досягне 600 км/год.Незабаром на літак встановили ліхтар, замовили новий гвинт, збільшили поперечне V крила. У такому вигляді винищувач передали на держвипробування в НДІ ВВС, які проходили в цілому успішно.Проте 6 липня 1940 р. відбулася серйозна аварія. Льотчик, А.Г. Прошаков під час виконання "бочки" допустив помилку. Створивши велике негативне перевантаження, він потрапив в перевернений штопор, не зміг опустити ніс літака (за словами льотчика, "ручка пружинила") і покинув машину.Після цього винищувач самостійно увійшов до нормального штопора з кутом 60-70'.Для випуску масової серії ОКБ розробило модифікацію И-180-эталон 1941 р. (Е-5). Він відрізнявся зміненою конструкцією центроплану, перенесеним під кабіну маслорадіатором, установкою радіостанції РСИ-4 і новим безредукторним мотором М-88А. Передбачалася і могутніша модифікація двигуна - М-89 в 1350 л.с. (У липні 1941 р. форсований М-89 з системою безпосереднього уприскування показав на держвипробуваннях потужність 1560 к.с.). З ним максимальна швидкість И-180 повинна була досягти 650 км/год.І раптом в кінці 1940 р. виходить рішення про зняття И-180 з серійного виробництва! Основна причина, з багатьох суб'єктивних, - недооцінка винищувача з мотором повітряного охолоджування керівництвом НКАП. У передвоєнних підручниках навіть можна зустріти твердження, що при швидкостях більше 500 км/год застосування таких двигунів недоцільне. Як і капота NACA.... з цієї причини застосування капотів NACA для швидкостей понад 500 км/ч є недоцільним".З жовтня 1940 р. завод № 21 почав підготовку до випуску ЛАГГ-3 з абсолютно іншою технологією, до того ж недостатньо відпрацьованою для масового виробництва. І проте, в кінці січня 1941 р. перший серійні ЛАГГ-3 викотили з цеху. Пригадаємо, що за 8 місяців впровадження И-180 не було випущено жодного літака. І це при тому, що технологічно И-180 подібний серійному И-16. У чому ж справа? Невже тільки в недооцінці винищувача з мотором повітряного охолоджування? А може бути в тому, що наявність в серії И-180 відкривала зелену вулицю новому винищувачу Полікарпова И-185, що побудованому ще в травні 1940 р. і чекав тільки новий могутній двигун? Адже якщо И-180 з мотором в 1100 к.с. показав швидкість близько 600 км/год, то для аеродинамічний більш довершеного И-185 з силовою установкою в 1700-2000 к.с. розрахункова швидкість близько 700 км/год була цілком реальна. А якщо так, то конкурентів у И-185 в осяжному майбутньому не передбачалося, і виникало б питання, наскільки і в якій кількості необходні МІГ-3, ЛАГГ-3 і Як-1.