一戰結束後，各國已經充分認識到制空權在戰爭中的重要作用，爭相發展各種飛機。20世紀20～30年代也是航空工業蓬勃發展的時期，伊-16就是在這次浪潮中誕生的一種重要機型，它的諸多設計元素被後來的活塞式戰鬥機甚至今天的現代戰鬥機所沿襲。
伊-15戰機依舊保持老式戰鬥機的基本特徵
伊-16的前身是蘇聯天才設計師波爾卡波夫研製的伊-3、伊-5、伊-6、伊-7、伊-9、伊-10、伊-11、伊-13、伊-15等一系列戰鬥機。其中，伊-3是蘇聯完全自主研製的第一款戰鬥機，而伊-15是蘇聯在20世紀30年代性能最優異的雙翼戰鬥機，以卓越的空中機動性得到了蘇聯空軍的長期青睞。基於這種雄厚的技術積累，波爾卡波夫於1933年研製了極具創新的伊-16戰鬥機。
現代戰鬥機的雛形伊-16戰鬥機
伊-16長6.1米，高2.6米，翼展9米，空重僅有1.5噸，比二戰時期的主力飛機都小一號，但其速度可達450千米/小時，比當時世界上其他主力戰機的速度高出100千米/小時左右。伊-16裝有20毫米機炮和7.62毫米機槍，是最早配備機炮的戰機之一。在速度和火力上佔有雙重優勢的伊-16馬上裝備了蘇聯空軍，與適於低速盤旋纏鬥的伊-15搭配作戰，戰果卓著。
伊-16不僅性能優異，而且更為可貴的是它首創了多種重要設計，從中可以直接窺視到現代戰鬥機的身影。
首先，伊-16採取了懸臂式下單翼。在此之前，飛機大多使用雙翼布局，機身兩側各伸出上下並列的兩個機翼，中間用支柱和張線相連。這是因為早期飛機多用木材和蒙布製造，自重較大，加上發動機功率不足，不得不採用較大的機翼總面積來提高升力。然而，隨著飛機速度的提升，兩個機翼和支柱所帶來的阻力越來越大，而且嚴重妨礙了飛行員的空中視野。美國波音公司率先在P-26戰鬥機上嘗試了單翼，但仍需要機翼上下方與機身連接的支撐鋼線來維持機身結構，依舊增加了飛行阻力。伊-16則徹底取消了這些零件，只有兩個乾淨的機翼從機身上延伸出來，好像向兩側平直舉起的雙臂一樣，從而大大提升了飛行速度。自此，雙翼飛機也基本告別了戰機舞臺。
美國的P-26戰鬥機依舊需要鋼線來支撐和維持機身強度
其次，伊-16使用了全封閉式座艙。早期的戰鬥機飛行員都坐在一個敞開或半敞開的座艙裡面，有些機型在面前增設一個玻璃風擋。可以想像，即使在風和日麗的時候，高速飛行時產生的疾風、高空帶來的寒冷等不利條件都會對飛行員產生極大的影響，更別說天氣惡劣的時候了。因此，他們不得不以犧牲視野為代價而帶上擋風眼鏡，以犧牲靈活性為代價而穿上厚厚的飛行服。然而，所有這些對抗措施都不如伊-16所設計的全封閉式駕駛艙，後來的機型還增加了有利高空飛行的供氧設備，飛行員再也不必承受露天駕駛的痛苦可以舒適地駕駛飛機進行空戰。為了進一步保護飛行員，伊-16還為駕駛艙增設了防護措施，在座位後面安經裝了一塊防彈鋼板，後來還使用防彈玻璃座艙罩，大大降低了飛行員的傷亡率，可謂是最人性的創新。
伊-16戰鬥機地面列隊
此外，伊-16還首次使用了收放式起落架。之前的飛機起落是固定不動的，與雙翼機上的翼支柱一樣，是飛機速度提升的重阻礙之一，而且如果起落架在空中受損，飛機降落還要承擔更多險。伊-16設計的起落架可手動收回。起飛後，飛行員搖動手柄40餘次，將起落架收回機翼，降落時鬆開手柄，起落架便在重力作用下自動放開。雖然方法繁冗原始，但實現了機身的光滑平整，有利於飛行度的提升。
伊-16戰鬥機編隊飛行
懸臂式下單翼、全封閉式裝甲駕駛艙、可收放式起落架在今天看來都是再平常不的結構，甚至是我們心目中戰鬥機的基本元素，但這些都是在80年多前由波爾卡波在伊-16上率先實踐的。此後，戰鬥機幾乎無一例外地沿襲了這些重要設計，我們不得不敬佩波爾卡波夫的天分和伊-16的鼻祖地位。
1936年7月，西班牙內戰爆發。在作戰初期，以佛朗哥為首的國民軍得到了納粹德國、義大利等國的支持。德國支援的Ju-52運輸機運送了大量兵員和武器，西班牙共和國軍老舊的Nid-52殲擊機完全不是德國He-51戰鬥機的對手，眼睜睜地看著德機在天空暢行。11月15日，蘇聯政府派出了航空志願隊支援共和國軍，475架伊-16成為主力機抵達西班牙，同伊-15一起配合作戰，迅速奪回了空中優勢。直到1938年德國將速超過500千米的大馬力型Me-109送達西班牙，空戰局勢再度扭轉。
飛行中的伊-16戰鬥機
伊-16結構簡單，易於生產，價格低廉，各型總計生產7500架，是20世紀30年代產量最高的戰鬥機。雖然伊-16在1940年以後的二戰中已經無法對抗各國配備的更先進戰機，但它作為一種承上啟下、富有諸多重要創新的過渡機型，見證了蘇聯航空工業騰飛的開始，是當之無愧的一代名機。