1937年－1941 史達林Z作戦
「正義之剣」-蘇聯援華空軍志願隊
保衛中國天空的俄國人
史達林沉默的Z作戰
1937年8月，因為對日抗戰期間中國軍隊損失慘重，自中東路事件僵化的中蘇關係有著解凍的契機。
當時蔣介石向蘇聯請求大規模的援助，由於感覺到日本擴軍的壓力，蘇聯在利害關係一致的大環境下決定與中國修好，8月20日，中蘇簽訂了《中蘇互不侵犯條約》和《軍事技術援助協定》，並宣稱將提供中國上億美金的軍購。
到1941年停止蘇援前，蘇聯共出售了322架轟炸機(292架SB轟炸機，24架DB轟炸機，6 架 TB-3轟炸機)，777架驅逐機，100架教練機。
1937年9月，中國政府請求蘇聯直接派遣有經驗的飛行員到中國參戰。
悲慘的蔣介石在致史達林的密電再次哀求提及空軍援助事宜：「尤其飛機一項，實迫不及待，中國現只存輕轟炸機不足十架，需要之急，無可與比，請先將所商允之轟炸機與發動機盡先借給，速運來華。」
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1937年9月14日，蘇聯宣布向中國出售225架各型軍機，同時接受國民政府的提案派遣飛行員，地勤人員，機場建築師，工程師和機械師以志願隊的身分前來中國協助抗日，在蘇聯內部這項人員派遣稱為「Z(3et)作戰(Операции Z)」(源於西班牙內戰派遣計畫)。
人員則由外貝加爾軍區與太平洋艦隊所屬航空部隊中選拔的「志願者」，這些官兵則送往茹科夫斯基空軍學院進行挑選，成立「蘇聯援華空軍志願隊」(Советские добровольцы в Китае)又稱「中國空軍正義之劍大隊」。
除了一般軍事人員外，政委系統也隨著志願隊一同派遣，為了掩蓋部隊中政戰人員身分，蘇方採用各種頭銜掩飾，如「首席領航員」等。
召開蘇共的黨組織會議時對中國人保密；如果局外人闖入，黨組織會議就會馬上變成「技術性討論」。所有人員在蘇軍中的真實身份與職務都對中國保密，用的也是假名，機組都是姓‘鳥'的名字：索洛金、拉斯多奇金、奧爾洛夫。”在俄語中，他們的意思是喜鵲、燕子和鷹。
在蘇聯國內不准許知情者談論援華航空作戰之事，以免擴大知密範圍。由於政治因素，中華民國一向對蘇聯在抗戰時期之援助也不多加宣傳。
蘇聯這種在西班牙內戰中也使用相同模式對交戰方提供援助，因此當時各地軍區認為中央將要求其部隊至西班牙參戰，故挑選出較好的飛行人員；這批人員編為一個戰鬥機大隊（31架戰機、101名人員）與轟炸機大隊（31架戰術轟炸機、153人），第一批450名志願隊人員與蘇聯軍售的飛機（155架戰機、62架轟炸機、8架教練機）於1937年10月分別由海路與從阿拉木圖的陸路前來中國。
與其他國外志願隊不同的是蘇聯志願隊在來華時並未如其他西方民主國家必須擔心國內輿論而拋棄軍籍，而是直接以蘇聯軍方的身分介入第三國戰爭。
從陸路運輸的飛機早期是直接從阿拉木圖起飛，經伊犁，石河，烏魯木齊，古城（即奇台），哈密，安西，肅州（酒泉），涼州（武威），終點則是蘭州中繼基地，在當地整備後投入中國各戰場運作。
在1938年後則是以陸運的方式將飛機運到哈密組裝，再沿著同樣的轉場動線飛進中國戰場。
在西北各轉場機場中蘇聯均布署了少量的地勤人員，包括氣象、無線電、機務維修等專業。
第一批10架圖波列夫SB轟炸機於9月17日飛往中國，24日又轉場16架，27日5架。所有31架飛機組成了一個轟炸機大隊（相當於蘇軍的一個轟炸航空兵師）。
援華志願隊中的飛行員中有22個SB機組，5個TB-3機組和7個DB-3機組。
當時DB-3、TB-3與ANT-9飛機並未作為轟炸機使用，而是拆掉了炸彈掛架，取而代之的是輔助油箱，用於中蘇之間的快速航空運輸，擔負莫斯科-恩格斯城-塔什干-阿拉木圖-烏魯木齊-酒泉-蘭州航線的軍事物資與人員運輸。
蘇聯空軍志願隊飛行員被要求不可投降被俘的，甚至被俘是必須自盡。無法逃離自殺時遺體也是不可被日本人繳獲的。
由於中俄的保密協定，蘇聯援華空軍志願隊的表現，中國傳媒都以「我空軍」來表示。
(東条英機)：「我就奇怪中國空軍明明都消滅光了~原來"我空軍"都是「俄」空軍!!!!」
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1937年11月，波雷寧(Полынин, Фёдор Петрович)指揮的第二個蘇聯轟炸機機群（31 架SB轟炸機）編隊飛至烏魯木齊，至此在中國領土上已經有58架SB轟炸機。
1937年12月，第三批31架SB轟炸機，在伊爾庫茨克組裝後，轉場飛行經烏蘭烏德、達蘭扎達嘎德、至蘭州。
所有3批飛至蘭州的轟炸機，在機翼和機身上漆上了國民政府的青天白日徽，方向舵上也塗上了藍白相間的斑馬條紋，一般情況下是藍白各 6 條。
中國自1937八一三上海戰役結束後，至1937年11月中國空軍遭到日本毀滅性摧毀，飛行員犧牲殆盡，當時負責保衛南京的中國空軍第三第四大隊只剩下 7 架可升空作戰的飛機。
中國空軍實際已經基本喪失了作戰能力，空中幾乎要全靠蘇聯航空志願隊。
蘇聯航空志願隊來華後於華中地區進行整補，並於南京保衛戰前夕開始進行任務。
俄製I-16(有「老鼠」和「蒼蠅」等渾名)初到中國是在淞滬會戰國軍失利而首都南京正面臨日軍兵臨城下之際，11月21日，前去接收I-16的中國空軍高志航大隊長在周家口機場被10架突然出現的日軍九六式陸上攻擊機炸死。
同年12月已有17架I-16-6進駐南京。
正式參戰則是在12月1日，23架I-16與20架SB轟炸機進駐南京，但因日軍進軍過快12月9日便撤離轉場南昌與漢口，雖然時間不長。
但是當時同樣仍在南京的空軍美籍陳納德回憶中對於蘇聯I-16採高速俯衝的混合動作甩開日軍戰機有著深刻印象，這個回憶經過整理成為日後訓練飛虎隊時重要的空戰技巧。
1937年12月2日，M· G·Machin率領的9架SB轟炸機編隊從南京起飛，對上海的長江的日本艦隊與日本軍飛行場爆撃。
蘇方估計摧毀了機場上30-35架日本飛機，並擊落一架空中攔截的日機，一架SB轟炸機被高射炮擊中飛至杭州降落。
但不久12月13日， 南京落城，6名蘇聯飛行員為保衛南京陣亡，阿列克赛也夫中尉(1907年生)、安德列耶夫中尉(1910年生)、布爾丹诺夫上尉(1911年生)、彼得羅夫中尉(1909年生)、波波士(1915年生)葬於南京航空烈士墓。
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蘇聯飛行員其中有人遭日機擊落，跳傘逃生並巧妙的躲過日機的掃射，但在落地時卻被南京附近農民們活活打死，南京軍方下令不可以殺死「所有從天空掉下來」的飛行員(當時日本許多飛行員認為﹐只有不使用降落傘﹐才是個真正的武士。此外﹐不攜帶降落傘還可以降低飛機的重量﹐增加操縱的靈活性。直到中途島海戰前夕，日本軍方要求飛行員都要帶降落傘)。
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12月15日，F·I·Dobysh率領 27架SB轟炸機編為9個三機編隊，轟炸了日軍駐守的南京機場。
12月18日，由波雷寧指揮的駐漢口的另一個轟炸機大隊轟炸了蘇州機場。
1938年1月，駐南昌與漢口的兩個蘇軍轟炸機大隊開始頻繁出擊轟炸蕪湖、南京等地的日軍機場，迫使日軍把前線戰鬥機調至二線機場。
當時SB轟炸機在戰鬥中沒有戰鬥機護航，但是SB轟炸機速度很快。即使在掛滿炸彈的時候，日軍的95式和96式艦載戰鬥機的速度均無法超越SB轟炸機，並且日機火力不足，威脅不大。
波雷寧回憶說：「我們的SB時速超過日本戰鬥機，並沒有受到其威脅。強大的自衛火力可以擊退其攻擊。如果需要，就我們的速度而言，我們可以脫離和對手的接觸。SB 更多損失在中國境內簡陋的設備和機場上。」
洛陽 台兒荘的天空
1938年2月到4月之間、在河南省洛陽帰徳付近，蘇聯航空志願隊以I-15bis戦闘機為主力與日本陸軍飛行第2大隊（九五式戦闘機）交戰。
此時中國空軍機已經非常少，實質上是日本陸軍航空隊與蘇聯空軍的空戦。
在4月上旬台児荘戰役•，蘇聯航空志願隊的轟炸機爆撃機隊破壊車站與橋樑以阻止日本軍増援部隊去援助被10萬大軍包圍的日本第10師團的「瀨谷支隊」(約8000~10000人)，並轟炸在台児荘內的「瀨谷支隊」陣地。
台北松山空襲
1938年2月，航空志願隊顧問雷恰戈夫獲得情報，台灣台北松山日軍空軍基地有大批新式飛機組裝，他決定發動偷襲。
襲擊編隊兵分兩路，一路是駐南昌的12架CB轟炸機，一路是駐漢口的28架CB轟炸機。2月23日凌晨，兩隊飛機分別從駐地起飛。
由漢口出發波雷寧率領的蘇聯航空隊的這次奇襲非常成功，機群抵達松山機場上空後，突然開火，日軍毫無防備，亂作一團。這次襲擊共投彈280枚，炸毀敵機40餘架、兵營10座、機庫3座，擊沉擊傷船隻多艘，松山機場完全陷入癱瘓。
波雷寧被授予蘇聯英雄稱號和列寧勳章(回國後，1941年6月擔任第13轟炸機師師長)。
南昌起飛的編隊並未順利到達，漢口起飛的編隊則完成轟炸任務，受到奇襲的日軍毫無反應，也未追擊，因此機隊無損歸還。
就中方戰報宣稱摧毀地面上駐留的40架軍機，並摧毀了3年份的航空燃料；但是日本海軍提報給內閣的損失則只是損失輕微:「僅飛機場損害，少數住民被炸死(飛行場に被害は無く少数の住民が犠牲になったとしている。)」
日本九州撒傳單
襲擊松山機場不久，蘇聯轟炸機群再次出發，中國空軍第14中隊隊長徐煥升隨隊登機，對日本本土進行了轟炸，極大地鼓舞了中國軍民的士氣。
有「青天白日徽」的蘇聯機群飛越日本九州島上空，對長崎、福岡等地進行了投彈轟炸，還撒下了百萬餘張和平反戰傳單。
武漢會戰
武漢會戰爆發之前，中國已經獲得了94架比較先進的單翼I-16戰鬥機，122架相對落後的雙翼I-152戰鬥機和62架SB-2快速轟炸機，6架TB-3重型轟炸機。
這樣，至少新式飛機總數已經達到278架（一部分還在後方蘭州機場，短時間內無法運送到前線），其中用於武漢地區的有200架，這已經達到抗戰開始前的規模了。準備未來的武漢會戰。
在差不多一年的時間內，漢口，南昌，長沙，衡陽，孝感等機場全部完工。
然而此時，由蘇聯日加烈夫訓練重建的速食系中國空軍、宣佈「已經恢復戰力」，1937年8月後至1938年2月所培訓的中國飛行員都還是菜鳥，並缺乏實戰經驗，怎麼可能中國空軍就「恢復戰力」。
1938年1月4日上午9點，日本海軍23架轟炸機在12架戰鬥機保護下空襲武漢。
23架轟炸機在12架戰鬥機保護下空襲武漢中蘇兩國空軍第一次聯手作戰。
激戰中，中國軍2架飛機被擊落，蘇聯空軍1架飛機被擊落。宋恩儒中尉，張若翼少尉和蘇聯飛行員科路白3人不幸犧牲。
1938年2月18日的武漢會戰前夕，蘇聯航空志願隊與日機爆發空戰被稱為「218空戰」，此空戰是僅12分鐘的激戰。
日軍出動飛機27架飛往武漢，其中15架96式轟炸機，11架三菱96式戰鬥機（實際來了26架96式戰鬥機，96式轟炸機是12架）。
漢口機場，蘇聯伊152中隊指揮官斯米諾夫出擊戰死，包括數名無名記錄的蘇聯飛行員。
第23中隊11架老式I-152戰鬥機，在李桂丹大隊長的指揮下，迅速起飛。
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但I-152突然當空爆炸，李桂丹未交戰就不幸殉國。
中隊長呂基淳，還有飛行員巴清正，王怡，李鵬翔，一共5人戰死。
4月29日（天長節），日本海軍航空隊46機（九六艦戦30機）奇襲武漢實施大規模轟炸以慶祝裕仁天皇的生日。
中國方面由於事前已知道其目的加強準備，該場戰役被稱為「429空戰」，是中日戰爭中其中一場最大規模的空戰，中國空軍方面宣佈共擊落日機21架而只損失了12架飛機。
中蘇聯合出動60架機群起升空，此空域共有100多架航空機大混戦.....
中國報紙報導「瞬間獵殺了日本21架敵機（戦闘機13・爆撃機8）、餘者狼狽而逃 . . .只損失了12架飛機。」
而日本海軍為天長節的面子「修正戰果」也宣佈撃墜中方51機、自己僅4機喪失。
司令官徳川好敏中將5月31日，再次大規模空襲武漢，一共出動36架戰鬥機和18架轟炸機。
蘇聯方面出動31架戰鬥機中國方面出動第3大隊，第4大隊共18架I-152和I-16戰鬥機一共是49架。
日軍宣佈擊落18架中國飛機。
日軍在7月12日，7月16日，7月19日3次轟炸武漢，中國空軍都沒能有效防禦。
直到8月3日，中國軍的200多架俄製飛機幾乎快打光了，緊急從廣東調集原屬粵軍的第3大隊11架剛剛從英國購買來的11架新式MK1鬥士戰鬥機補充。
這種戰鬥機的性能很優越，缺點在於機槍不穩定，這「機槍不穩定」空戰起來就........。
當天，日軍大量飛機再次來武漢轟炸，被中國人肉雷達網偵察到。
中蘇空軍出動高達52架戰鬥機進行攔截，日本宣佈擊落27架中軍飛機。
武漢會戦中、蘇聯空軍志願隊襲擊沿長江沿進撃的日本軍地上部隊與長江上艦船。
由安慶飛行場出擊中蘇航空隊在2月到8月間又有蘇聯志願隊15人戰死於空戰，雖然中國不斷宣傳「空戰大捷」、「日本慘敗」，但制空権最後還是落入日本的手中，武漢會戰也以失敗收場。
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10月以後、戦力損耗嚴重的中蘇航空隊開始避戰。
1938年5月25日至6月5日初，蘇聯輪調志願隊飛行員返國。
在1938年7月時日本陸軍航空兵就裝備了新式的97式戰鬥機，具有速度和爬升率優勢。
迫使蘇聯轟炸機飛行員作戰時飛行高度從之前的2,000至4,000 米提高到7,500-8,500 米。
1938年10月9日，日機夜襲衡陽機場。
蘇聯航空隊在戰鬥機大隊長拉赫曼諾夫的率領下，在不具備夜間飛行條件下還是毅然升空迎敵。
拉赫曼諾夫不幸中彈陣亡。
蘇聯航空隊有奇特的軍事習性，他們停放飛機的方式是環繞機場而停的，每遇日機來襲，他們瘋狂地從四面起飛群起迎戰，而這種起飛法，極易發生飛機互撞的意外。
若當領隊飛機被擊中迫降落地，則其餘的戰機亦隨之降落，於是這時日本飛機就來對剛降落的俄機與以掃蕩攻擊，其群體作法讓現在的人「無法理解」。
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1956年，中國在武漢市江岸區解放公園內，安葬安慶飛行場出擊的15位在抗日戰爭中犧牲的蘇聯空軍志願隊烈士的遺骨並建墓碑的「蘇聯空軍志願隊烈士墓」。
許多戰死於武漢會戦218、429、531、83空戰的蘇聯飛行員因為要宣傳中國空戰大捷，是「不能見光」，更是「不能戰死的」。
據估計蘇聯空軍志願隊在武漢會戰是戰死最多人的戰役，在蘇聯「陣亡227名飛行員」之中，許多人因為要配合「空戰大捷」並沒有列入其中，有100多名蘇聯志願隊員英勇戰死在武漢天際。
其他中國菜鳥飛行員犧牲其實更為慘重。
1939年3月失去漢口、南昌基地的中蘇連合航空隊，遷移至中國內陸四川省重慶、成都、梁山與甘粛省蘭州基地。
第二批援華志願航空隊人員於1939年2月歸國。
蘭州大空戰
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1939年以後，日本軍開始對中國內陸強化轟炸。
蘭州基地是當時蘇聯援華志願航空隊的主要基地，是日本首要摧毀的目標。
1939年2月、日本陸軍投入イ式重爆撃機對中軍事援助中樞基地蘭州爆撃，中蘇連合航空隊5次升空迎撃，俄製機體大部份都被消耗殆盡。
雖然中蘇飛行員與飛機損失慘重，中國報紙的報導依然是「大捷」，以提振士氣。而事實是一場空防大浩劫。
僅蘇俄陣亡飛行員有名字可查的司切潘諾夫、雅士、馬特、波拉基諾夫、吉力芝、戈爾捷耶夫、伊薩耶夫、羅曼羅夫等還有不知名的飛行員埋葬於蘭州東崗古城坪烈士墓。
中國陣亡飛行員有60人之多。
蘭州的損失引起史達林的震怒，深怕蔣介石真的垮台，危及蘇聯在亞洲的安全與及面對德國威脅的佈局，決定再度增援中國。
庫里申科的反擊
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蘭州飛機大損害，1939年6月，庫里申科率領的12架DB-3轟炸機經莫斯科-奧倫堡-阿拉木圖-烏魯木齊-蘭州-成都來華增援參戰。
之後庫茲洛夫率領第二批12架DB-3轟炸機也轉場飛至成都太平寺機場。
這批DB-3後來成為蘇志願隊來華最大戰果:「漢口機場轟炸任務」的主力。
1939年10月3日、10月14日，庫里申科兩次率領DB-3的9機編隊從成都轟炸日軍的漢口機場。
庫里申科炸毀了50輛車，造成日本19名高級軍官受傷，連第1連合航空隊司令官塚原二四三都被炸成重傷(左腕切除)。
10月14日這次戰鬥，庫里申科的飛機被擊傷，返航途中在萬縣長江江面迫降後庫里申科因傷未及逃離飛機而溺死。
重慶空戰 零戰出動
1939年12月，日本軍為切斷英美「援蔣路線」(援蒋ルート)占領廣西省的南寧。
為奪回南寧，蘇聯空軍志願隊掩護中國軍地上部隊而出撃，雙方在廣西省南部激烈的空戦，並數次出動轟炸日本第5師團中村正雄的部隊。
這時候，中國空軍本身戦力又已經消耗殆盡，1940年以後蘇聯空軍志願隊的主要任務就是維持四川的空防。
1940年5月到9月，日本軍發動重慶、成都爆撃的「百一号作戦」，蘇聯航空隊升空迎撃，16機被撃墜。
1940年秋、日本海軍最新型的零式艦上戦闘機(零戦11型A6M2a）開始護衛重慶爆撃轟炸機。
9月12日，12架零戰飛至重慶上空搜索，未遭遇中國戰機，接戰不成的日軍飛行員憤怒地用機槍向中國機場掃射。
9月13日、13架零戦與蘇聯空軍志願隊I-152、I-16計27機交戰，蘇聯空軍志願隊大慘敗，卡特洛夫上校和司托爾夫上校皆戰死。
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之後、史達林眼見蘇聯空軍志願隊死傷慘重，運來93架I-153戦鬥機要來對抗零式戦鬥機，這批I-153為太平洋戰爭爆發前算是中國戰機中總和性能最優異的機種，結果還是被零式戦鬥機打到無法招架，甚至有一個中隊遭到全殲的記錄。
有了零式戦鬥機肆虐四川天空，「中國空軍」避戰不出，任由日機轟炸。
當時仍為國府軍事顧問的陳納德雖然很快地向美軍提出報告警告日軍新銳戰機的壓倒性能，但當時美軍並未認真看待，美國軍方認為「日本並沒有製作優秀戰鬥機的技術」。
等到日美開戰時，一開始美國戰機就被零戦21型（A6M2b）打傻了~
可以說零式戦鬥機的登場與蘇聯的支援終結，使中國空軍進入「暗黒時代」。
撤離中國
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1941年4月，蘇聯和日本簽訂了《蘇日中立條約》，約中第二條內容是「雙方不參與第三國的敵對行動」，所以蘇聯不能再援助中國，簽訂僅僅兩個月後，6月22日納粹德國就發動突襲蘇聯的巴巴羅薩行動，二戰蘇德戰場爆發。
德蘇戰爭爆發後，史達林停止對華軍售，並撤走了蘇聯航空支援隊。
在華4年期間，蘇聯航空志願隊共有3665人，累計操作1250架飛機，1091名志願飛行員，2000多名地面機械人員。
其中8成以上飛行員是參加過西班牙內戰的蘇聯空軍的精粹 ，同時有227名飛行員在中國作戰犧牲。
他們幫助中國建立了航空供應站和飛機修配廠，並在迪化、蘭州等地設立航空學校和訓練基地，為中國培訓了近1萬名相關技術人員
由於太平洋戰爭爆發，日本戰情吃緊，所有零式戦鬥機調集太平洋戰場，不再出現在四川天空，而1941年12月20日美國退休飛官上尉陳納德所創立小規模大概90架戰機的「飛虎隊」(中華民國空軍美籍志願大隊)接手來華助戰。
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在1941年6月交付給中國最後一批SB2 М -103 高速轟炸機後，從表面上看，蘇聯飛行員都撤出了，其實史達林還是留下軍事顧問給蔣介石訓練飛行員，衷心希望蔣介石「別完蛋啊~挺住!挺住!」。
Советские лётчики в японско-китайской войне
：「Операции Z "我空軍健兒"快速捲舌唸10遍~就會唸成"俄空軍健兒"唷~」
