武汉空战
１９３７年１２月南京失陷，国民政府迁都重庆，但在“九省通衢”的华中重镇武汉仍有许多重要机关，所以武汉仍是日军的轰炸重点。
当时驻防武汉、孝感地区得空军有第３、４、５航空大队和苏联志愿航空队。在１９３７年８月国民政府与苏联签定互不侵犯条约，同时援助国民政府性能较好的伊－１５（包括伊－１５－３、伊－１５比斯）和伊－１６战斗机并派出志愿航空队。在此之前国民政府空军损失惨重，几无战斗力，第四大队大队长高志航也牺牲在日机的轰炸下。
２.１８空战
１９３８年２月１８日上午，日本出动１２架重型轰炸机和２６架三菱９６－１战斗机在安徽、江西两省交会处会合直扑武汉，第四大队奉命迎敌。代理大队长李桂丹率２９架战斗机升空不久后便与敌机相遇，李命令第四大队分头迎战，由２２、２３中队担任主攻，２１中队负责掩护。
空战中２１中队的董明德、杨弧帆、柳哲生、刘宗武四机协同作战首开记录，击落日战斗机一架。柳哲生在协同战友击落一架敌机后又单独作战击落一架敌机。该机队其他战鹰又击落三架敌机。与此同时２２中队的１１架战机与日１２战机相遇，且被敌死死咬住。但他们并未惊慌，而是利用飞机的良好机动性与敌周旋。一两个回合后，就形成了单机混战的局面，中队长刘志汉首先击落一架敌机，其他战友也相继击落敌机共四架。２３中队的８架战机飞抵汉口上空时见２２中队正处于劣势，中队长即命２３中队全体增援，一番混战后击落两架敌机。
这场以机群对机群的大规模空战，只进行了十二分钟，国民政府空军击落十二架日机（十架战斗机、两架轰炸机），这也是我空战史上十分辉煌的一页。但我空军也付出了很大的代价，其中大队长李桂丹、中队长吕基淳、飞行员巴清正、王怡、李鹏翔共五人，壮烈牺牲。
四.二九空战
四月二十九日是日本天皇的生日，侵华日军出动３６架轰炸机在１２架战斗机的掩护下企图偷袭武汉三镇向天皇献礼。我空军出动第四大队和苏联志愿航空队共计６０余架战机迎敌，并制定了以伊－１６对付日轰炸机，以伊－１５拦截、引诱日战斗机脱离机群分而歼之。但在武汉上空第四大队只有九架战斗机，敌机在数量上占有绝对优势。面对劣势九架战机冲入敌机群展开混战。其中陈天民死死咬住一架敌机，不论敌如何摆脱都无法成功，并迅速将其击落。日带队机长气急败坏命令日机集中向陈开火，年轻的陈天民虽英勇奋战，却无法抵挡日机的轮番进攻，飞机多处被击中无法再战，但他没有跳伞求生，而是以邓世昌的方式与一架敌机同归于尽。在其后近三十分钟的战斗中共击落日机２１架，令日军颜面尽失。
五.三一空战
为报复“四.二九”的惨败，日军又于五月三十一日出动３６架战斗机、１６架轰炸机进袭武汉。我空军掌握情况后，即升空隐蔽伺机作战。当日机进入武汉地区时，我方采用合围攻击的方法，对敌进行猛烈攻击，日机只得且战且退落荒而逃，３０分钟的战斗日军又损失了１４架飞机。
