Как это не парадоксально, но именно самолеты устаревшей бипланной схемы стали первыми, на которых испытали в полете реактивные двигатели. Среди разнообразных силовых установок, использующих реактивный принцип, достаточно большой интерес в начале 1930-х годов вызывали прямоточные воздушно-реактивные двигатели. Ряд советских ученых, активно сотрудничавших в те годы с Реактивной секцией Стратосферного комитета ЦС Осовиахима СССР, приложили свои усилия к теоретическому обоснованию таких работ. Первые в СССР ПВРД построил инженер И.Меркулов. Летом 1939 г. Меркулов предложил использовать ПВРД в качестве дополнительной силовой установки для увеличения максимальной скорости истребителей с поршневыми авиадвигателями. В качестве горючего предполагалось использовать авиационный бензин из основного бака, "прямоточки" поэтому назывались "дополнительными моторами" (ДМ). Первый такой двигатель, получивший обозначение ДМ-1 (диаметром 240 мм) прошел стендовые испытания во второй половине 1939 г. В сентябре изготовили более мощные двигатели ДМ-2, длина их составляла 1 500 мм, максимальный диаметр 400 мм, диаметр выходного сопла 300 мм. Вес каждого двигателя вместе с элементами крепления составлял всего 19 кг. После успешных испытаний в аэродинамической трубе ДМ-2 установили под нижними плоскостями истребителя И-15бис. Хвостовую часть самолета, во избежание загорания в воздухе, обшили металлическими листами.
Испытания самолета начались 25 января 1940 г. в районе Центрального московского аэродрома, прямо над городскими кварталами. Когда летчик Петр Логинов запустил в воздухе реактивные двигатели, ему показалось, что за самолетом встала стена огня. Со стороны казалось, что за машиной тянутся многометровые огненные струи. Необычное явление наблюдали с земли и в близлежащих московских кварталах. В городе начался переполох, спустя короткое время к воротам аэродрома примчались спасать летчиков сразу пять пожарных команд.
Летные испытания ПВРД на самолете И-15бис продолжались по июль 1940 г. Они велись на скоростях 320-340 км/ч. При включении ДМ скорость увеличивалась на 18-22 км/ч. Всего провели 54 таких полета. Кроме Логинова летали А.Давыдов, Н.Сопоцко и старейший московский испытатель Александр Жуков. При этом, дабы не пугать москвичей, для запуска "прямоточек" пилоты улетали за 20-30 км от города.
В сентябре 1940 г. ДМ-2 установили на И-153 №6034. Благодаря тому, что "Чайка" обладала большей скоростью, выше оказалась и эффективность ПВРД: прирост скорости составил 30 км/ч. В октябре того же года испытали новые двигатели - ДМ-4, при включении которых скорость самолета увеличивалась на 40-50 км/ч.
Всего с моторами ДМ-2 и ДМ-4 на "Чайке" произвели 74 испытательных полета. Тем не менее, в ВВС И-153 с прямоточными двигателями не передавались. В последствии двигатели ДМ испытывались на ЛаГГ-3, Як-7, Як-9. Прирост максимальной скорости на этих машинах доходил до 110 км/ч.