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德国空军的编制是十分灵活的。它通常以航空队为基础，每个航空队辖１个或数个军。军里有几个航空师。每个师里有几个大队，大队长的军衔为上校，每个大队有１００多架飞机，大队里有３个或３个以上的联队。联队是基本的战斗单位和行政单位，一般１个联队驻扎在１个机场里。每个联队下辖３个中队，每个中队约有１０架或１２架飞机。德军空军的１个空军师大约有９００架飞机。
〃巴巴罗萨〃行动开始时，德国空军飞机的良好率只有７０％。如果他们不是直到最后时刻才把飞机从西线调到东线来参加入侵，他们是可以把飞机的良好率提高到接近１００％的。然而德国空军作出的决定是，〃突然性比飞机的数量更重要〃，因此，德国空军参加对苏作战的１２８０架突击飞机，在第１波次的突击中只用了８６８架。德国空军退役上将奥托·霍夫曼·冯·瓦尔道在他的日记里论及德国空军在苏德战争初期取得的成就时写道：〃突击之所以能取得成功，８０％应归因于突然性。〃
为达成突然性，在关于首次空袭时间的选择上，德国陆军和空军之间曾发生过激烈的争论。
陆军的态度很坚决。陆军指挥官希望在拂晓时发平地面进攻，以便在战术上达成最大的突然性，并避免夜间作战指挥不便的困难。而空军的使命则是消灭苏联空军，使陆军在作战时不致遭到苏联空军的突击，并使自己能为进攻中的地面军队提供空中支援。如果陆军发起进攻在前，势必会使苏联空军有所警觉，很可能撤退到德国空军袭击不到的机场上去，或对德军地面进攻构成威胁。
但由于〃巴巴罗萨〃作战事关重大，空军被迫采取了第２航空军布鲁诺·勒尔查将军提出的妥协方案，事先挑选领航能力突出的几十个优秀机组，使用特种杀伤炸弹，在陆军中央集团军群开始进攻的同时，突击苏联的重要机场。突击机群将以３机小队为单位，每个小队突击１个机场。起目的一方面是制造混乱，另一方面则是防止苏联飞机进行疏散。
对于执行任务的空军机组也采取了严格的保密措施。第１航空队新任情报处处长哈尔德格少校，事先为德国空军参加〃巴巴罗萨〃行动的每１个大队的大队长都准备了一套密封的目标档案，由大队长将有关的目标资料传达给各中队长，再由中队长传达给各个机组。保密工作由各单位自行负责，许多机组在起飞前８小时才明确突击的目标。德国空军最后定下来的〃巴巴罗萨〃行动第１波突击的目标是：３１个机场，３个被怀疑是高级参谋部的机构，２个兵营，２处炮兵阵地，１处筑垒阵地，１个油料库以及塞瓦斯托波尔的港口设施。德军空军突击取得的巨大成功，使德国人和苏联人都感到震惊。〃候鸟〃筑巢
苏联最高统帅斯大林对希特勒的侵略野心并不是没有察觉，但对战争爆发的时间却未能做出符合实际的判断。他不相信法西斯德国会背离俾斯麦东方政策的传统，在西方进行作战的同时会向东对苏联发动战争。同时他还指望通过外交活动，尽量拖延开战的时间。
当时驻扎在苏联西部边境军区的部队是列宁格勒军区、波罗的海沿岸特别军区、西部特别军区、基辅特别军区和敖德萨特别军的部队，其总兵力共１７０个师另２个旅，２９０万人。防守国境线的有５３个边防总队和９个独立边防大队。然而边境各步兵师均有很大缺额，接编制，一个步兵师应有１４５００人，但各师实际上只有９０００至１２０００人。苏军的这些部队又分散在从巴伦支海到黑海之间的辽阔地区内，战线（包括海岸线）共长４５００公里，１７０个师占领的正面达３３７５公里，距国境线最近的各军区边境集团军部队总共才有５６个师另２个旅，而且这些部队分散在纵深达５０公里的范围内，第２梯队和预备队则配置在距离边境１００至４００公里的纵深内，所有的坦克师都编在第２梯队和预备队内。装甲部队虽有２０个机械化军，但绝大多数仍处于组建阶段，其中１３个机械化军直到战争爆发前夕尚未领到新兵器，实际上是没有战斗力的。
就空军建设而言，苏联最初曾创建了４引擎重型轰炸机战略部队。但是，在西班牙战争之后，苏联又学习德国人的做法，优先生产战斗机、强击机和适用于对地面进行近距离支援的轻型轰炸机。苏军飞机在１９４１年数量很大，但第一线飞机中的８０％已陈旧。什捷缅科在《战争年代的总参谋部》一书中曾谈到当时空军情况：〃苏联政府着手在短期内更新飞机的类型。可惜的是时间来不及了，尽管我们的速度是相当快的。１９４０年只生产了６４架雅克－１歼击机，２０架米格－３歼击机，佩－２俯冲轰炸机只生产了两架。１９４１年上半年，共生产最新式的歼击机雅克－１、米格－３、拉格－３计１９４６架，轰炸机佩－２达４５８架，强击机伊尔－２为２４９架，总共２６５０余架。〃苏联虽然生产了这些飞机，但也只有１９个航空兵团完全得到新装备。带有尾部装甲的单引擎伊尔－２新型强击机刚刚开始服役，这种飞机发动机和飞行员座舱有装甲保护，机炮和轰炸武器威力大，并装有１６００骑马力的发动机，最高时速达３５０公里，用于战术支援是很好的。佩－２双引擎轰炸机最高时速达５５０公里，飞行性能可靠，可用作长距离战斗机和轻型轰炸机。双座双翼飞机波－２（亦称乌２）是１９２７年设计出来的，主要用于担负空中侦察、通信联络，有时可以执行轰炸任务，最高时速１６０公里。
苏军所有的新型歼击机，除起落架、雅克－１飞机机身、接合部件和操纵系统零件外，全是木质结构，后来经过多项改进，金属零件的比例才逐渐增多。
苏联空军飞机上的辅助设备质量很差，雷达、定向和定位辅助设备也没有，这是由于当时苏联无线电工业还不能满足部队的需要。在空军部队中，无线电台只有飞行中队长才有，而且质量不稳定，常常无法使用。飞机里因没有通信设备，飞机之间、飞机与基地或地面部队不能靠无线电台联系，飞行员只能使用信号弹或飞行动作传递信号。
６月２１日，苏联最高统帅部虽然对战争爆发有所准备，而且斯大林在１７时又召见铁木辛哥和朱可夫，准备下达〃２２日拂晓，所有飞机都要认真伪装，并配置于各机场，全体部队进入临战状态〃的训令，但由于传达训令迟缓，到６月２２日德国发动进攻，大多数部队均未及时接到作好战斗准备的训令。
梦 中 惊 醒
用铁轨做的警报启发出急促的响声，把飞行员们从睡梦中惊醒。起初，他们以为是警报演习。
苏联飞行员波克雷什金在回忆当时的情景时写到：〃我在想，既然他们开始疏散飞机，那就是说，这是一次郑重其事的演习。这样的训练也不错。紧挨着机场就是玉米地，有足够的地方隐蔽飞机。在团司令部所在地，聚集着佩带全副装具的飞行员。他们的表情全都极起严峻，就像生铁铸就的一样。那是很自然的了，警报演习破坏了他们的休息日，搅得他们不得安宁。不过，从他们那直愣愣的眼神里，似乎能够看出，也许发生了什么很不寻常的事情。
我挤到门口，准备报告我们中队的飞行员到齐。就在这时，吉亚琴科抢先发起牢骚来：
'我们是到这里来出差的。为什么打扰我们睡大觉？'
'睡大觉？'有人激愤地反问，语气简直就像刚刚冲出枪口的子弹那样猛烈，'战争打起来了！'
'战争打起来了？'每一个人都在自己问自己。有的人不相信这话，有的人不相信自己的耳朵。。。。。。但是，在蒂拉斯波尔那个方向的地平线上出现的冲天大火，机场上紧急出动的飞机，所有这一切，都证明：可怕的战争真的打起来了。〃
德军的突然袭击，使没有思想准备的苏联空军遭受了重大损失。西部边境军区的６６个机场遭到空袭，苏联空军在战争第一天就损失了约１２００架飞机，其中８００架是在机场上损失的。
血染的天空
德国的突然袭击，给苏联造成很大损失，特别是苏联空军损失更加惨重。但苏联空军并没有完全被摧垮，印有红星标志的飞机在十分困难、复杂情况下，不断出现在战场上空，向着德军的飞机、坦克攻击。
战争的第一天，西部特别军区空军的歼击航空兵第１２７团的１个大队，在德罗兹多夫上尉率领下，多次起飞反击德空军轰炸机对布列斯特地域内的空袭。上尉自己当天５次战斗出动，并击落德机两架。政治教导员阿尔捷麦夫出动９次，消灭德机３架。
在西南方向上，航空兵歼击分队接到警报后，立即升空迎击。虽然德军突击了方面军空军的２３个机场，击毁飞机２００多架，但在最初九次空战中，苏联飞行员也击落了几架德机。该方向的苏军航空兵团在２２日下午就投入战斗。前线航空兵出动２４０多架次对德军坦克纵队进行多次突击。歼击航空兵飞行员从德军开始袭击时期一直在进行紧张的空战。歼击航空兵第４６团中队长伊万诺夫上尉，在空战中驾机撞落德轰炸机１架，８月３日荣获苏联英雄称号。
在苏德战线最南段，歼击航空兵第６７团团长鲁达科夫少校在得到敌轰炸机接近的情报后，命令歼击机第１编队起飞迎战。一天之内，该团共出动飞机１１７架次，不但保护了机场和重要目标，还击落敌机１３架。中队长莫克利亚克上尉用机枪火力击落德机两架后，又撞落了１架德机。仅在战争的第一天，以撞击的方法击落德机的苏联飞行员就有９人。
６月２５日清晨，苏军的２３６架轰炸机和２２４架歼击机，对西北方向１９个德军机场上的敌机实施了首次密集突击。德军对此没有防备，因而来不及组织抗击，结果，苏联飞行员对停机坪、油库和弹药库进行了成功的轰炸，在机场上摧毁了４１架敌机，苏机未受损失。在以后的５昼夜内，苏联空军对上述机场和通过空中侦察新发现的机场又实施了数次有效的突击，迫使驻芬兰和挪威北部的德军当局不得不将平空军撤到深远的后方机场，并被迫放弃近期对列宁格勒的空袭计划。
７月８日，苏军统帅部对整个苏德战场的德军机场组织了一次密集突击。拂晓，苏军远程轰炸航空兵团对敌纵深１４个机场实施了突击，而北方、西北和西南方面军的航空兵则对当面的２８个敌机场实施了突击。苏军共出动飞机４２９架次，在德军机场上摧毁了许多飞机，其中反西方方面军航空兵就摧毁和破坏了５４架德机。
在１９４１年６月２２日至７月１０日这一时期内，苏联飞机共出动４７０００多架次，其中突击机场１０００多架次，在机场上击毁德机３４８架，空战中歼灭德机７５２架。苏联飞行员用鲜血和生命保卫了祖国的天空。德国军事历史家们不得不承认：〃德国空军所受的损失不是像某些人所想象的那样微不足道。在最初的１４天战斗中，飞机的损失与后来任何时候的同期相比都多。。。。。。这说明，尽管德国人达成了突然性，但是俄国人仍获得了时间和力量，以实施坚决的抵抗。〃
雄鹰又得以自由翱翔
——斯大林格勒大会战中苏军夺取制空权
德军在莫斯科会战失败后，被迫放弃了全面进攻计划，决定于１９４２年夏季集重兵于苏德战线南翼，向高加索和斯大林格勒同时实施重点进攻，企图攫取石油、粮食等重要经济资源，切断伏尔加河水运干线，进而北取莫斯科，南出波斯湾。
斯大林格勒位于伏尔加河下游，是苏联欧洲部分东南部的政治、经济、文化中心、铁路和水运交通枢纽，也是重要的军事工业基地和战略要地。
苏军统帅部鉴于南方战线的严重局面和斯大林格勒的战略地位，认为坚守斯大林格勒对于整个苏德战场有着决定性的意义。守住斯大林格勒不仅可以改善南方的战役态势，保持苏联中部与南部的联系，而且能够打破和阻止希特勒向北进攻莫斯科的企图，因而决心在该地区组织坚固防御，阻止德军的进攻。
就空中作战而言，苏军在莫斯科会战胜利后，及时总结了空战的经验教训，并针对苏军航空兵从总体上仍处于劣势的情况，对航空兵的作战使