Чтобы прикрыть казенную часть пулеметов, вверху на носовой части фюзеляжа были установлены два обтекателя. Эти обтекатели стали той характерной чертой, по которой можно было легко отличить И-16 тин 10 от вариантов И-16 тип 5 и тип 6.
Большинство И-16 тип 10 оборудовались прицелом ПАК-1, но последние серийные самолеты получали уже более совершенные версии этого прицела – ПАК- 1а и ПАК-1м.
Переход от производства И-16 тип 6 к новой модификации – тип 10 прошел на заводе № 21 в очень сжатые сроки. В письме от 25 декабря 1937 года, К.Е.Ворошилов, в то время нарком вооруженных сил, сообщил о необходимости срочно перевести поточную линию завода № 21 с И-16 тин 6 па выпуск более современных И-16 тип 10. Директор завода И.М. Мирошников ответил, что такой переход планируется в течение года. Однако Ворошилов был непреклонен, дав крайний срок – два дня!
В данном случае, задача была выполнена к кануну Нового 1938-го года. В этот день, на первых И-16 тип 10 с четырьмя пулеметами был произведен отстрел оружия (в статических условиях). А 11 января, опытный образец, построенный на заводе № 21. поднялся в первый полет под управлением летчика-испытателя С. Супруна. К марту 1938 года тридцать один И-16 тип 10, сошедший со сборочной линии был отправлен в Испанию.
И-16 тип 10 в зимней камуфляжной окраске. Капот двигатели – черный, верхняя поверхность крыла – оливково-зеленая. Этот самолет по всей вероятности имеет руль направления, переставленный с другого самолета (который нес маленькую красную звезду). Видны обтекатели пулеметов перед кабиной.
Этот И-16 (тактический номер «4», красный) использовался как самолет связи. Большая красная звезда с толстой белой обводкой указывает на то, что этот самолет еще эксплуатировался в 1944 году.
И-16 тип 10 отличался от более ранних вариантов формой отверстий в капоте. через которые выходили выхлопные патрубки. На И-16 тип 5 и тип 6 они были больше, и имели каплевидную форму, а на И-16 тип 10 и всех последующих модификациях, они стали меньше с более скругленной задней частью. Такие изменения были вызваны тем, что при старой конфигурации отверстий, выхлопные газы затягивались в кабину пилота.
Конструкция И-16 тип 10 была усилена. Чтобы уменьшать посадочную скорость, был установлен пневматический привод отклонения элеронов при посадке, которые по сравнению с И-16 тип 5 и тип 6, были значительно уменьшены в размере. Большинство И-16 тип 10 было оборудовано небольшими триммерами на элеронах, однако, самые ранние серийные И-16 тип 10 их еще не имели. В процессе эксплуатации выяснилось, что применение одновременного отклонения элеронов при посадке (в качестве аналога выпуска закрылков) было чрезвычайно опасным.
Пилоты 5-го истребительного полка обсуждают будущий боевой вылет рядом с самолетом И-16 тип 10, лето 1940 года.
Этот серебристый И-16 тип 10 покрашен оливково-зелепой краской и несет необычную эмблему части на руле направлении. Самолет был захвачен немцами в июле 1941 года. Позади козырька кабины виден прицел ПАК-1.
Под воздействием пневмоцилиндра, они отклонялись очень резко и выступали в роли воздушного тормоза. В результате, они были опасны для пилотов-новичков, и на практике в частях, ими пользовались редко.
И-16 тип 10 также получил 8 мм броню, установленную позади заголовника сиденья пилота. Эта дополнительная защита была введена в результате изучения боевого опыта войны в Испании. Толщина брони была достаточна, чтобы остановить пулю 12,7 мм пулемета Breda, которым вооружались истребители Fiat CR.32.
На машинах ранних выпусков устанавливался двигатель М-25А, а также передняя часть капота от И-16 тип 6, но большинство И-16 тип 10, оснащались более совершенным двигателем М-25В, Этот двигатель имел новый карбюратор К-25-4Д и некоторые другие внутренние усовершенствования. Его мощность увеличилась с 635 л.с. до 775 л.с., а сухой вес повысился с 435 кг до 459 кг. Истребитель с двигателем М-25В мог быть идентифицирован по небольшому «Т» – образному воздухозаборнику в нижней части капота под коком винта. И-16 тип 10 стал первым вариантом истребителя, оснащенным убирающимся лыжным шасси. В убранном положении, они подтягивались к центроплану, почти прижимаясь к его поверхности. Лыжное шасси было оснащено амортизаторами, размещенными между самой лыжей и основой стойкой. Единственным недостатком было то, что лыжное шасси было более тяжелым, чем колесное. Летные характеристика лыжного варианта истребителя были аналогичны характеристикам колесного варианта.
Ряд И-16 тип 10 из 4-го истребительного полка в зимнем камуфляже, начало 1942 года. Самолет в переднем плане несет тактический номер «34» (красный) и вооружен шестью реактивными снарядами РС-82.
Пара венгерских солдат позирует перед И-16 тип 10 (тактический номер «4», белый) вскоре после того как он был захвачен в июне 1941 года. Самолет имеет воздушный винт АВ-1.
На последних построенных И-16 тип 10 устанавливались уже воздушные винты АВ-1 вместо обычного винта В-25. Внешне эту модификацию можно было отличить по большему коку винта. Этот винт стал стандартным на следующей модификации И-16 тип 18. Шаг старого воздушного винта В-25, который обычно устанавливался на И-16 тип 10, можно было менять только на земле, тогда как шаг винта АВ-1 мог изменяться пилотом при помощи гидравлического привода прямо во время полета. Если кок винта снимался, то винт АВ-1 можно было отличить по двум круглым весовым балансирам, расположенным на его оси.
Некоторое количество И-16 тип 10, оборудовались фотокамерой, установленной на правой законцовке крыла, в этом случае самолет можно было использовать как скоростной разведчик. Подобная переделка могла выполняться прямо в частях, а переделываемые истребители не ограничивались только И-16 тип 10. Для выполнения разведывательных заданий также переделывалось и множество других вариантов И- 16 (тип 18, тип 24 и тип 28). На таких самолетах сохранялось все их вооружение – четыре ШКАС, калибра 7,62 мм.
В ходе полетов с полевых аэродромов, створки со стоек шасси обычно снимались, чтобы избежать их повреждений.
Варианты конструкции
ЦКБ-12П являлся вариантом развития И-16 тип 10, отличаясь от обычного, серийного И-16 тип 10 своим вооружением. В крыле самолета вместо двух пулеметов ШКАС, были установлены две 20 мм пушки ШВАК, с боезапасом по 150 снарядов на ствол. ЦКБ-12П оснащался импортным двигателем Wright Cyclone SGR-1820-F-3. Был построен только один опытный образец этого самолета. Имелась также модификация с четырьмя пушками ШВАК. ЦКБ-12П прошел испытания.
И-16ТК был разработан на основе И-16 тип 10, чтобы улучшить высотные характеристики истребителя. На И-16ТК устанавливался двигатель М-25В, оборудованный двумя турбокомпрессорами ТК-1, разработанными в ЦИАМе. Для экономии веса, в крыле И- 16ТК не устанавливались пулеметы.
И-16ТК имел выхлопные патрубки на каждой стороне капота двигателя позади двухступенчатых турбокомпрессоров. Перед турбокомпрессорами ТК-1, на верхней части капота двигателя размещались два крупных дополнительных воздухозаборника. Позади выхлопов компрессора ТК-1 была установлена большая панель, изготовленная из жаропрочной стали. Самолет был оснащен воздушным винтом АВ-1 без кока, а стойки шасси были усилены, чтобы выдержать увеличившийся вес самолета.
Во время работы, оба турбокомпрессора включались одновременно. В ходе испытательного полета, И-16ТК достиг скорости 494 км/час, на высоте 8600 м, максимальный потолок составил 11000 м, что было значительно больше по сравнению с обычным И-16 тип 10, который имел максимальную скорость 448 км/час на высоте 3160 м и максимальный потолок 8260 м. Однако с появлением более мощных двигателей М-62 и М-63 программа И-16ТК была постепенно свернута. Построен только один И-16ТК.