北华陆军的炮群对苏军展开狂澜怒涛般全面大炮击的同时，北华空军的航空兵部队也倾巢出动地给国界线对面的苏军带去了毁灭性的打击。实际上在炮击展开前，已有300多架蚊式战斗轰炸机和B-17重型轰炸机突入了苏联境内。这不是因为北华军派不出更多的飞机，而是为了不过早地惊动苏军，所以挑选了最优秀的一批飞行员实行先发攻击，驾驶这批飞机从荒无人烟的原始森林或沼泽山峦间飞入苏联领空，对一些重要目标展开了空中打击，投下的炸弹全部是白磷燃烧弹和凝固汽油弹，这两种炸弹对用钢筋混凝土浇筑的苏军工事、仓库、阵地、机场、基地的毁坏性并不很大，但却燃起冲天大火，从而给第二波机群提供醒目标志。
北华空军第二波攻击机群的规模十分惊人，超过2000架战斗机、轰炸机、战斗轰炸机、俯冲轰炸机汇聚成了浩浩荡荡、铺天盖地、一望无际的金属云层，裂空破云的飞机引擎声几乎都盖住了地面上的万炮齐鸣。此时天色已经亮了，地面上的陆军官兵可以很清楚地目睹这幕气贯长虹、遮天蔽日的空中打击力量。刚刚为己方炮群的强大威力而欢呼喝彩的官兵们随即为己方空军的强大阵容而再度欢声雷动。著名战地记者范长江在他当天的报道里是这样写的：“从东边的地平线到西边的地平线，从南边的地平线到北边的地平线，整个天空都被我们的飞机给淹没了！引擎轰鸣声犹如滚滚雷霆，响彻云霄！螺旋叶机翼掀起的气流犹如漩涡飓风，横扫苍穹！从机场上一波波连续不断爬升起飞的机群就像一道道逆流飞天的银色瀑布，整个场面气吞山河！壮观至极！只要是中国人，在看到这一幕后，心里涌起的除了极度的骄傲，还是极度的骄傲，因为我们的空军实在是太强大了！万岁！中国空军！必胜！中国空军！...”
由张作霖始创于1920年的北华空军（东北空军）至今已经成军整整二十年，并且被张学良苦心经营了十二年。北华空军此时非常强大，对苏开战时已经拥有9000多架各型飞机，并且都是世界一流的新式飞机。在飞机数量上，北华空军虽然位居世界第三（苏联空军在德苏开战时拥有1.7万架飞机，德国空军在德苏开战时拥有1.1万架飞机）；但在整体战斗力上，北华空军则当之无愧地同德国空军并列世界第一。
毗邻中国领土的苏联领空中，密密麻麻的白日飞翼军徽铺天盖地、覆压云霄，形成漫天的金属云朵，继而落下由炸弹组成的雨点。成千上万吨航空炸弹在令人心悸的落弹破空声中纷纷扬扬、层层叠叠地落在了远东地区苏军的空军机场坦克集结地、油料囤积地、弹药储存仓库等重要军事目标。惊天动地的爆炸和冲天的火光中，北华空军的机群所到之处，机翼下方的地区立刻遍地硝烟烈焰，陷入火海之中。来不及逃跑的苏军士兵成群成片地灰飞烟灭、血肉横飞；成百上千辆集结在地面上的苏军坦克、装甲车、军车在猝不及防间统统在轰炸中四分五裂或被炸成了在烈火浓烟中熊熊燃烧的废铜烂铁，数以千计的苏军飞机来不及起飞便直接在机场上就被炸成了碎片。尖利的警报声中，少数苏军飞行员如梦初醒并拼死起飞战机，试图升空迎战，继而爆发一边倒的战斗。一波波银光闪闪的Bf-109和Fw-190呼啸过苏军机场上空，机腹下的航空机炮和机翼下的航空机枪怒绽烈焰，射得地面上飞沙走石、雷火滚滚；Ju-88和Ju-87呼啸而过后，停在机场上的苏军飞机一排接一排被炸得支离破碎，燃烧的飞机残骸在爆炸的冲击波中遍地飞舞乱滚，而B-17投下的重磅炸弹更加炸得地面上地动山摇。重磅炸弹落下后，强劲的爆炸冲击波使得被气浪掀翻吹飞的飞机犹如秋风里的落叶。电闪雷鸣中，机场被炸得面目全非、满目疮痍，鱼鳞般的弹坑密密麻麻、整整齐齐，落弹处的苏军飞机和苏军飞行员统统被炸得粉身碎骨。发疯般试图起飞的苏军飞机要么在机场上跟被摧毁的飞机撞成一团，爆炸燃烧，要么在起飞爬升的过程中遭到北华军战斗机居高临下且劈头盖脑的机炮轰击，继而连人带飞机被打得粉碎。有的苏军飞机刚刚在机场上起飞成功，便在几十米的低空中被打成一堆零件而重新落下去。
苏联空军此时的主力战斗机主要是I-153和I-16，这两款飞机已经严重落伍，结构陈旧、设计落后、性能低劣，I-153甚至还是双翼结构的。苏军飞机在天空中飞一个“C”形轨迹，北华军的飞机甚至都可以绕着这架苏军飞机飞一个“8”形轨迹。因此这两款飞机即便侥幸逃脱地面上的火海并飞到天空中，也完全是北华军的Bf-109、Fw-190、蚊式飞机的活靶子，最终都接连不断化为燃烧的火球并栽下去。苏军新式飞机米格-3、拉格-3、雅克-1较为出色，但数量上的劣势让这些新式飞机无法力挽狂澜，最终的结局也是接连不断地拖着黑烟从云端翻滚着坠落下去。苏联空军此时在远东约有3500架飞机，实际上原先是5500多架，但德苏战争爆发后，东欧地区的苏联空军损失惨重，因此拆东墙补西墙地从远东陆续抽调了两千多架填补到东欧战场。跟北华空军相比，苏联空军在远东地区的航空兵力量不但质量居于劣势，数量也居于劣势。
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辽苏开战时，包括侦察机在内的北华空军的每架飞机上都安装了无线电，机载无线电已是北华空军飞机的标准设备，而对于苏军飞行员来说，机载无线电还是奢侈品，只有军官的飞机上才会安装，并且性能还很低劣。因此，冒着枪林弹雨拼死飞上天空的苏军飞行员在极度的混乱中丧失编队建制，互相之间又无法交流，自然也无法配合作战，最终都被密布天宇的北华军飞机给逐个击落。辽日空战时的一个画面又在辽苏空战时发生了：一架北华军的战斗机咬住苏军飞机编队里的最后一架，不动声色地将其击落，接着从后往前“逐个点名”，将整个编队里的苏军飞机一架接一架地在苏军飞行员死到临头时才知道的情况下全部击落。
北华空军不但在飞机数量和飞机质量上都占极大优势，在飞行员的素质上也稳占上风。北华空军的飞行员经过与日本的多年战争，通过实战而锻炼出了大批的精英。头号王牌高志航在辽苏开战前的战绩已经达到152架，是全世界第一个战绩超过150架的飞行员，而战绩超过10架的北华空军飞行员有100人以上。北华飞行员的训练是德式的，分为ABC三个过程，刚被选拔为飞行员的学员们在A级过程时学习基本飞行技术和相关学术理论，B级过程是教导高级飞行技术并学习在飞机发生故障时如何应变等实战知识，C级过程则是把学员们按照各自的特长分配到战斗机部队、轰炸机部队、鱼雷机部队、运输机部队等不同机种进行专业训练。当这些毕业的飞行员参加实战时，基本上都已经有了250至300小时的飞行时间（作为对比，德国飞行员的训练飞行时间在250小时以上，英国飞行员是150小时以上。历史上，日本海军飞行员最高，达到300小时。）。
北华不缺石油，所以北华海空军的飞行员可以尽情地在训练中积累飞行时间。
通过实战锻炼和严格训练，北华空军的飞行员都是精英中的精英。而苏联空军因为“政治因素的各方面干扰”，训练程度严重不足，甚至在苏芬战争中都被芬兰空军打得灰头土脸。
另一方面，北华当局对苏联当局的外交麻痹，也使得远东地区的苏联空军遭到北华空军的突袭后反应迟钝、措手不及。当初双方谈判时，苏联当局允许北华方面派出政府官员“前往苏联政府愿意归还的原中国领土内进行调查统计工作并准备交割手续”，实际上，那些“政府官员”都是北华的军方人员，前往那些领土里对苏联军队的各个重要军事基地进行了侦查，从而获得了大量的军事情报，使得北华军在开战时对苏军的军事目标了如指掌，此时发动的攻击既凶猛又精准。除此之外，北华对苏联的攻击严格意义上其实是“不宣而战”，因为作为中国中央政府的南京政府并没有在事先对苏联宣战，而北华军便对苏联展开了攻击。这几方面的因素使得苏联虽然因为德国对苏开战而已经进入了战争状态，并且苏联当局对北华也有着很大的提防，但仍然在很大程度上被北华打得措手不及。
“龙啸计划”刚开始三个小时，远东苏军便损失了1500多架飞机，其中的800多架是直接在地面上就被击毁的；辽苏开战一天，远东苏军损失了2000多架飞机；辽苏开战一周，远东苏军损失了3000多架飞机，基本已经丧失了制空权。为此，苏联空军总部第一副部长、远东苏军航空兵部队司令员帕维尔彼得罗维奇日加列夫上将在他的总指挥所里开枪自杀。
而北华空军司令部内，冯庸、黄光锐、张惠长等空军将领则欢声雷动。冯庸特地在沈鸿烈面前狠狠地耀武扬威了一番，毕竟对苏作战基本没有海军的事。沈鸿烈被气得直翻白眼。
各方面的落伍而产生的巨大劣势让苏军飞行员采取了一些非常规的方式反击拥有压倒性优势的北华空军。高志航在当时驾驶着一架蚊式战斗轰炸机，为一架B-17执行护航任务。蚊式飞机是双引擎重型战斗轰炸机，因为性能优秀并且造价低廉，所以在北华空军里已经取代了德国的Bf-110重型战斗机。航程远且自身具有轰炸能力的蚊式飞机主要是给B-17护航。每架蚊式飞机共2名飞行员，一位正驾驶，一位副驾驶兼射手。高志航当天座机里的副驾驶正是张学良的第三个儿子张闾琪。这样的安排不是特殊照顾，在蚊式飞机量产后，大批原本驾驶单座战斗机的优秀飞行员调去驾驶蚊式飞机，担任正驾驶，而副驾驶则由刚毕业的新手飞行员担任。这样，老飞行员们就能在训练和实战中手把手地把宝贵的经验传授给新飞行员，从而促使新飞行员们的快速成长。
高志航后来是这样描述他的作战经历的：“...当时我们3架蚊式护卫着1架B-17飞入海参崴上空，参加对苏军在海参崴南郊的一个大型机场的攻击。我们4架飞机简直是微不足道，因为漫天漫空都是我们的飞机，浩如云海、密如蜂群，其中的任何一架或几架与这个庞大的空中集体相比都是不足挂齿的。抵达目标上空后，我们简直不敢相信我们的眼睛，因为机场上被苏军的飞机塞得满满当当的，战斗机、轰炸机、运输机...犹如参加阅兵式般在跑道上排列得整整齐齐，犹如待宰的羔羊般迎接着我们的攻击。地上的苏军飞机和苏军飞行员在极度的混乱中四处跑动，高射炮仓促地开火，但那些高射炮阵地很快就被呼啸而去的斯图卡炸得天翻地覆。机场尽头，部分苏军飞机正在拼命地试图升空，跑道上横七竖八地瘫倒着一堆堆燃烧的飞机。我们随即狂轰滥炸、大开杀戒，把整个机场炸得七零八落。
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‘大队长！我们赶紧展开攻击吧！地上那么多目标呢！’张闾琪兴奋得摩拳擦掌。
我摇了摇头：‘不，我们的任务是给轰炸机护航，所以我们要寸步不离地护卫着轰炸机，地面上的那些敌机交给我们的轰炸机和俯冲轰炸机就足够了。记住，保护轰炸机才是我们的责任。还有...’我补充道，‘我们身为战斗机飞行员，应该在天空中击落敌机。把敌机击毁在地面上不是荣誉，就好像刺客在半夜溜进目标的卧室里展开偷袭一样，没什么好夸耀的。’
也许我的这个思想有些迂腐，但却是我的信念。所以我始终不承认我在地面上击毁的敌机算在我的战绩里，并且我也不屑参加对地面敌机的攻击。
拼死升空的苏军飞机基本上都朝着我们扑过来，因为B-17这个大块头一眼就看得出是轰炸机，而蚊式飞机也长得很像轰炸机，所以经常被苏军飞行员误以为是中型轰炸机。蚊式飞机护卫着B-17，看上去就像是一大群中型轰炸机在围绕着一小群重型轰炸机。苏军飞行员误以为我们都是轰炸机，没有战斗机护航，所以把我们作为优先攻击目标。很多苏军飞行员都是不明不白地被蚊式给揍下了天空，因为当苏军飞机靠近过来时，蚊式会用凶猛的火力告诉苏军飞行员，‘爷其实是战斗轰炸机，只是爷长得很像轰炸机而已’。...此时的空域就像本土最繁华最热闹的城市在举行焰火盛会庆祝过年一样，地面上烈火腾腾、黑烟滚滚，空中则充满了令人眼花缭乱的机炮机枪的弧光弹火，一波波‘流星陨石雨’穿云破雾地落向大地，那是遭到致命伤后拖着黑烟烈火滚下云端的飞机；一团团火球犹如礼炮般在半空中此起彼伏地绽放，那是被打得凌空爆炸的飞机。整个画面非常壮观，也非常残酷，每时每刻都有飞行员丧命。当然，绝大部分被击落或被击毁的飞机都是苏军的。
我们护卫的这架B-17在投完机舱里的八吨炸弹后开始返航，护卫它的三架蚊式分工十分明确，一架在前面开路，一架在侧边护航，一架在后面殿后。我和张闾琪的蚊式负责殿后。随后，我们看到两架苏军飞机在后面全力追赶来，机型不同，一架是拉格-3，一架是雅克-1，这明显是在空中临时混搭起来的编队。看样子，这两架勇敢但愚蠢的苏军飞机又把我们这四架飞机都看出没有战斗机护航的轰炸机了。