这也是一个黑云压城的年代。战争的暴风雨就要到来，空气中已经可以攥出水来了。欧洲的各种政治势力激烈交锋，战斗首先在伊比利亚半岛的西班牙打响。支持法西斯主义的保皇派和支持宪政自由主义的资产阶级联合，与支持社会主义的共和派在西班牙打响了第二次世界大战的前奏，西班牙的天空则成为纳粹德国的秃鹰军团和苏联志愿军空军探索未来空军战术和技术的舞台。
苏联志愿军空军开始时是占上风的。后来在第二次世界大战初期的闪电战中大出风头的德国梅塞斯密特Bf-109这时还在早期测试阶段，还有很多初期的技术问题，尤其是动力不足。但随着更大功率的奔驰601发动机的采用和Bf-109E的出现，空中战场的情势开始扭转了。这不是简单的胜败乃兵家常事，而是代表了战斗机技术和空战战术的新的高度。苏联战斗机在先进的德国Bf-109战斗机（还有正在进入英国皇家空军的“喷火”战斗机）面前显示出概念上的落后。
波利卡波夫作为苏联当之无愧的“战斗机之王”，实际年龄只比格列维奇大一岁，和同时代的雅克夫列夫、苏霍伊等人相比，也没有大多少。但波利卡波夫的战斗机设计思想却实实在在地老了。
飞机设计的基本问题永远是升力和阻力。机动性在本质上是用升力损失换取姿态改变的过程，具有更大的储备升力就意味着有更大的提高机动性的潜力，而追求速度的要素之一自然是减阻。早期战斗机很多是双翼机，双翼机升力大，机动性好，双翼机的转弯和筋斗半径至今依然难以匹敌。但双翼机的阻力也大，严重影响速度的提高。在动力严重不足、飞机速度较小的时候，双翼机的缺点还不明显。由其是在特别需要最大限度地缩短起飞着陆距离的时候，如早期航空母舰上的舰载飞机，双翼机甚至还曾经是最佳选择，在偷袭塔兰托和围剿德国战列舰“俾斯麦”号的战斗中立下殊勋的英国“剑鱼”式鱼雷攻击机就是双翼机。单翼机的特点和双翼机则恰好相反，速度快，但机动性和起飞着陆性能相对较差。
长期以来，战斗机的机动性和速度/爬升率似乎是一对不可调和的矛盾。波利卡波夫更是举棋不定，既看到单翼机的速度和高度优势，又舍不得放弃双翼机的机动性优势。苏联空军出于对波利卡波夫的信赖，最后采取了折中的办法，用机动性特别优秀但速度较低的双翼I-15战斗机和速度、爬升率特别优秀的单翼I-16相配合，用前者担当前线格斗空战，后者担当追击敌人或者拦截入侵的轰炸机的任务。这是一个简单实用的组合，在西班牙内战前期还取得了良好的战绩。
但航空技术发展了，Bf-109一级的单翼机是革命性的突破，速度和爬升率优势得到了进一步的增长，同时机动性也开始迅猛提高，在和I-15的格斗中旗鼓相当。在如狼似虎、翻飞自如的新一代战斗机面前，双翼的I-15的低速成为致命的弱点，机动性再好也白搭，就好像在敏捷凶残的豹子面前在平地上翻跟斗的猴子。
速度较快的I-16也开始暴露出自己的问题。I-16采用20 世纪30年代很流行的气冷星形发动机。从很早开始，活塞式航空发动机就有两大流派：气冷星形发动机和水冷直列（包括V形）发动机。气冷星形发动机结构简单，可靠性和抗战损性好，不会因为一个汽缸被击中而丧失整个发动机的冷却能力。但气冷星形发动机的迎风阻力大，同等体积和重量下最大功率不易提高。星形发动机的一个优点是前后总长小，十分紧凑，但这使得整个飞机具有短粗的外形，使得飞机的方向和俯仰稳定性不好。I-16十分暴烈的操控和这点有关。
水冷直列（包括V形）发动机和气冷星形发动机的特点正好相反，迎风阻力小，功率密度高，但需要额外的管路和散热器，增加了系统的复杂性和成本。在发动机功率不大的时候，水冷的散热器和管路的超重问题都突出，还有冷却水泄漏造成发动机开锅的问题，但在20世纪30年代，冷却水泄漏问题早已解决。
水冷发动机的抗战损性不如气冷发动机，一旦被击中，冷却水大量流失很快会使整个发动机发生故障，飞行员就只有跳伞逃生一条路了。但战斗机生存力的第一要素是抢先把对手打下来，其次是不被对手打中，被打中后的生存力只能是第三位的。对于战斗机来说，速度、机动性和高度是一个永远不变的主题，增大功率、减小阻力是不二的法门，水冷直列（或V形）发动机有天然的优势。
气冷星形发动机之所以在今天依然有大批忠实信徒，一是因为抗战损性，二是因为战时美国对气冷星形发动机的偏好。但除了早早退居二线的P-47， P-38和P-51都是水冷V12发动机。在欧洲，福克-沃尔夫FW-190在研制的时候，本也打算用水冷V12发动机，只是由于战事的关系没有落实，最后使用BMW801气冷星形发动机。然而，改用水冷V12的计划一直没有取消，这就是一直被人们津津乐道的终极FW-190——Ta-152。美国海军偏好气冷，除了抗战损性好、飞行员逃生机会多以外，还有一个原因：水冷系统需要在出击前补足高纯度冷却水，在惜水如金、只有很短的再次出动时间的航空母舰上，这是不必要的麻烦，并不意味着气冷发动机的本质优越性。
I-16和早期Bf-109还可以打一打，但梅塞斯密特采用增大功率的奔驰V12发动机后，I-16就力不从心了，发动机功率不足和阻力太大使得最大速度落后了整整100千米/小时。短粗的机翼翼载小，瞬时机动性还问题不大，但在持续的空战格斗中很难保持高度，几个回合下来就只有挨打的份了。另外，I-16的稳定性十分糟糕，一不小心就容易失事。速度不足而机动性欠佳的I-16就像膝盖不会打弯的拳击手，在对方的闪跃腾挪面前连还手都吃力。
然而，波利卡波夫对未来还是把握不定，继续在高机动性的双翼机和高速的单翼机的组合上打转转。西班牙内战中苏联志愿军空军初期的良好战绩更加加剧了波利卡波夫的踟躇，波利卡波夫对未来的答卷是I-153和I-180。
米高扬参与的I-153是双翼I-15的改进型。苏联空军本来对I-15太小的最大速度十分不满，但西班牙内战初期的意外表现使苏联空军也犹豫了起来，于是I-15重获新生，I-153就是I-15第三次重大改型的意思。采用了更大马力的新型发动机后，双翼的I-153保持了I-15的优秀机动性，最大速度大有提高，但还是不及I-16，更不用说先进的Bf-109或者“喷火”式战斗机了。