ЦКБ-ЗРВ

Успех побудил Поликарпова разработать проект специальной рекордной модификации самолета ЦКБ-3 № 1 дублер, получившей обозначение ЦКБ-ЗРВ («рекорд высоты») или ЦКБ-42. Размах верхнего крыла был увеличен до 12 м, нижнего - до 9,5 м. Благодаря этому площадь крыла увеличилась до 26,9 м:. За счет снятия вооружения, лишнего оборудования, облегчения конструкции (вес пустого самолета 1030 кг, взлетный вес 1240 кг) и улучшения аэродинамики ЦКБ-ЗРВ с двигателем Райт «Циклон» F-54 мог достичь высоты 17000 м [24]. Однако его постройка не состоялась.
Освоение высотных полетов было невозможно без обеспечения жизнедеятельности человека в стратосфере. Для решения этой проблемы А.Я.Щербаков разработал для И-15 одну из первых в стране гермокабин мягкого типа CK-IV. Ее основу составлял резиновый мешок-ко-кон, обклеенный снаружи прочной текстильной лентой. При подъеме на высоту лента воспринимала нагрузки от внутреннего давления. К мешку-кокону крепилось массивное кольцо. Вся эта конструкция вставлялась в кабину истребителя И-15 перед приборной доской. Заголовник самолета переделывался. На кольцо внутренними замками крепился купол-полусфера с восемью круглыми иллюминаторами, установленными в его передней части. Для улучшения аэродинамики самолета заднюю часть полусферы соединял с хвостовой частью фюзеляжа откидной дюралевый обтекатель. Органы управления самолетом были выведены в кокон через специальные уплотнительные манжеты. Внутри кокона размещалось кислородное оборудование. Общий вес кабины CK-IV составлял 46,5 кг.

Летные испытания, проходившие в 1937 г. (летчик С.П.Супрун), показали, что кабина удовлетворяет своему назначению. Окна-иллюминаторы не запотевали, а температура позволяла проводить полеты без высотного обмундирования (пилот летал в одной гимнастерке). Кабина испытывалась до высот 9500 м. В качестве главного недостатка отмечалось, что кабину практически невозможно покинуть с парашютом в случае аварии: на открытие замков купола-полусферы затрачивалось до 15 секунд.

Многие недостатки были учтены А.Я.Щербаковым при разработке второго варианта кабины, которую к тому же оснастили системой управления оружием. Вместо заголовника хвостовую часть фюзеляжа сверху закрывали панели из оргстекла, а иллюминаторы размещались на всей поверхности полусферы. Это позволило осуществить столь важный для ведения воздушного боя обзор из кабины назад.

Другим направлением в работах по повышению высоты полета являлась установка на самолете турбокомпрессоров. В 1938 г. на испытания вышел И-15 с двигателем М-25Е и двумя турбокомпрессорами ТК-1, вооруженный двумя синхронными пулеметами ПВ-1. В перегрузку можно было брать до 40 кг бомб. На летныхиспытаниях при взлетном весе 1550 кг удалось достичь скорости 410 км/ч на высоте 10000 м [25].