Опытный Ki-27 был поднят в небо с аэродрома Одзима 15 октября 1936 г. Затем около года шли конкурсные и армейские испытания, по итогам которых в конце 1937 г. было принято решение о запуске истребителя в серийное производство. Оно было налажено на заводе «Манею хикоки сейзо К.К.» в Харбине.
Первым в июле следующего года новую машину получил на вооружение 59-й истребительный сэнтай (эскадрилья). Затем по мере поступления новых Ki-27 были сформированы 4, 5, 11, 13 и 64-я эскадрильи. В ходе серийного производства модификацию Ki-27 сменила Ki-27b, отличавшаяся новым фонарем кабины с круговым обзором и переделанным маслорадиатором. Под центропланом теперь можно было подвесить четыре 25-кг бомбы либо два 130-литровых дополнительных сбрасываемых бака.
Между тем советское командование, видимо осведомленное о боеспособности 70-го иап, а также о применении японцами новейшего истребителя, уже 23 мая решило послать к Халхин-Голу подкрепления. Из Забайкалья на аэродром Баин-Тумэн был переброшен 22-й иап майора Глазыкина, насчитывающий 35 И-15 бис и 28 И-16 тип 5[9]. Японцы тоже усилились, дополнительно перебросив в район конфликта 11-ю эскадрилью (20 Ki-27).
27 мая И-16 из 22-го полка впервые участвовали в воздушном бою. Шестерка «ишаков» во главе со старшим лейтенантом Черенковым в районе озера Буин-Нур на высоте 2000 м встретилась с девяткой Ki-27. Численное превосходство противника усугубилось тем, что советские летчики, не имевшие никакой практики полетов в строю, летели в «свободном построении», то есть каждый сам по себе. Это дало возможность японцам атаковать каждый И-16 поодиночке. В результате без потерь со своей стороны «самураи» сбили два истребителя, еще один разбился во время вынужденной посадки. Один летчик погиб, двое получили ранения[10].
Подвела и матчасть. Первоначально в вылете должны были участвовать семь «ишаков», однако один вынужден был вскоре вернуться обратно. «Признаться, война на Халхин-Голе началась для нас неудачно, – вспоминал летчик 22-го иап Георгий Приймук. – Мы, по существу, были к ней не готовы. Первый бой, состоявшийся 27 мая, наша эскадрилья проиграла вчистую – мы еще не умели вести атаку, да и материальная часть оказалась неисправной.
Только взлетели, у моего двигателя отказала тяга – винт вращается вхолостую, самолет, сломав строй, начинает отставать от эскадрильи; я попытался увеличить обороты, но мотор остановился намертво. Пришлось идти на вынужденную посадку. Выпрыгиваю из кабины, осматриваю свой И-16 – никаких повреждений незаметно, только капот двигателя и нижняя поверхность центроплана забрызганы маслом. Хорошо хоть, аэродром рядом – пригнали оттуда машину-пускач, взяли мой самолет на буксир и притащили обратно. Вскоре вернулись и остальные истребители эскадрильи – так