５月１３日，苏军空军司令员就５月６日至８日的空中进攻战役情况向斯大林作了如下汇报："３天中我空军出动飞机１３９２架次，击毁敌机场上的飞机３７３架，击伤５１架，空战中击落敌机６７架，击伤１０架。敌人共损失了５０１架飞机。这些数字来源于飞行员的口述、游击队的情报和所摄照片。我方损失了１２２架飞机，其中空战中被击落２１架，被高炮击落８架，执行战斗任务未返航９３架。"
苏军为了确保在即将到来的库尔斯克会战中能够夺得制空权，从１９４３年６月８日到１０日，又进行了第２次空中战役。参加这次战役的有空军第１、第２、第１５集团军和远程航空兵兵团。战役的目的是粉碎曾对苏联重要工业中心进行过夜袭的德军轰炸航空兵集团。当时特别重视击毁布良斯克、卡拉齐夫、奥廖尔、哈尔科夫、斯大林诺、扎波罗热的机场上的敌机，因为通过空中侦察，发现这些机场上集中的轰炸机最多。
为了避免德军掌握苏军的进攻规律，苏军将进攻发平时间改为傍晚。６月８日天黑前，苏军发起首次攻击。由于德军防空力量已处于高度戒备状态，因而苏军加强了突击编队的掩护兵力，每个突击编队中歼击机兵力都在６０％以上。６月８日，苏军击毁击伤了１４１架德军飞机，６月９日击毁击伤了９２架，６月１０日击毁击伤了１６架。在这次空中战役过程中，苏军共出动飞机３３６０架次，击毁德军机场上的飞机１６８架，在空战中击落德军飞机８１架，苏军损失各种飞机１０６架。
经过５月和６月两次空中战役，苏军沉重打击了德军航空兵力量，改善了空中斗争态势，为在库尔斯克会战中夺取战役制空权，以及夺取整个苏德战场的战略制空权创造了良好条件。
在对德军机场实施突击的同时，苏军航空兵还抗击了德军对苏军机场和铁路设施的袭击。６月２日，在抗击德军对库尔斯克铁路枢纽的密集袭击时进行了特大规模的空战。这天，德军轰炸机在战斗机的掩护下分几批飞向库尔斯克城。苏军３８６架歼击机升空截击。在迎击德军编有轰炸机１３７架、战斗机３０架的第１梯队的战斗中，苏军击落敌轰炸机５８架。然而，苏军同德军后续机群的战斗进行得不太顺利，德军的２８７架轰炸机中约有１６０架突进了库尔斯克，它们的轰炸使铁路枢纽运输中断１２小时。但在这天的袭击中，德军共损失飞机１４５架。
在库尔斯克会战准备过程中，苏军航空兵特别注意了破坏敌铁路和公路运输，宽大正面和距前线２００-２５０公里纵深的敌主要交通线在３个月的时间里几乎一直遭到苏军航空兵的突击。苏联空军对集中地域的德军部队司令部、通信枢纽和仓库也采取了行动。５月初，５０架佩－２轰炸机组成的编队对布拉索沃车站和洛科季新村的突击炸毁了一座大弹药库，消灭许多坦克和装甲车，还炸毁一列刚装满军用物资的列车。
可见，库尔斯克会战前夕的"战略间隙"完全是相对而言的，苏军在实施大规模的空中战役和其他空中作战行动中，共消灭德军飞机上千架，可谓战绩辉煌。
感谢空中的支援
７月５日晨，德骑的进攻开始了。这对于苏军来说并不突然。苏军经过对德军的详细周密的侦察和对所抓俘虏的审讯，在德军发起进攻之前不仅判明了敌进攻的日期，而且判明了敌开始进攻的时刻是在凌晨３点３０分。因此，苏联陆空军都做好了充分的战斗准备。７月５日拂晓，根据苏联元帅朱可夫的指示，中央方面军和沃罗涅日方面军在德军炮火准备开始前５分钟进行了强大的炮火反准备。空军第２和第１７集团军所属兵团使用４１７架强击机和歼击机对德军７个机场进行了突击，消灭了机场上的６０架敌机。德军的进攻时间不得不推迟了两个小时，在早晨５点３０分才发起了进攻。
随着德军进攻的开始，激烈的空战也同时展开。德军航空兵在苏军５月和６月空中战役中受到沉重打击，兵力不足，无力夺取整个作战地区的制空权，便将轰炸航空兵和歼击航空兵的所有力量都集中于坦克部队和摩托化部队突破防御的地段。７月５日，战场上空竟同时有德军３００余架轰炸机和１００余架歼击机在活动。因而苏联空军战斗行动的规模比莫斯科和斯大林格勒防御战时也要大得多。
在中央方面军地带内，德军从奥廖尔登陆场以主力向奥利霍瓦特卡发起突击，同时对马洛阿尔汉格利斯克和格尼列兹实施辅助突击。德军在奥廖尔-库尔斯克方向上的突击集团由第６航空队负责空中支援。第６航空队把全部兵力都集中在宽２５-３０公里，纵深不超过１０-１５公里的战场上空，全力支援平地面部队突击苏军阵地。每次袭击都有１００-１５０架轰炸机参加，由近６０架战斗机掩护。
首先挡住德军第６航空队轰炸机去路的是苏联空军第１６集团军所属歼击航空兵第６军和近卫歼击航空兵第１师的飞行员们。德军的飞机一出现在前线上空，他们便立即升空作战。当确实查明德军主力准备进攻奥利霍瓦特卡时，苏军的轰炸机和强击机即全天以小编队活动，突击德军的坦克、火炮和有生力量。
随着空军第１６集团军的基本兵力投入战斗，航空兵的活动强度大大增加了。轰炸航空兵第３军、航空兵混成第６军、近卫强击航空兵第２师和强击航空兵第２９９师的飞行员们以６-８架飞机组成的编队突击了战场上和雅斯纳雅波梁纳、奥泽罗克、阿尔汉格里斯克地域的德军坦克和步兵。在７月５日这一天，苏军强击机首次使用了新式反坦克聚能炸弹，这种炸弹重１．５-２．５公斤，能烧穿德军"虎"式和"豹"式新式坦克。由于使用这种炸弹，仅强击航空兵第２９１师的飞行员于一天之内就在沃罗涅日附近摧毁了３０辆德军坦克。原德坦克第４８军参谋长梅伦将军后来写道："许多坦克成了苏空军的牺牲起，俄国飞行员表现得特别勇敢。"
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