1942年7月中旬，争夺斯大林格勒的战役打响了，德军一直推进到斯大 林格勒城下，打进市郊，红军为争夺每一条街道、每一栋楼房展开浴血奋战。 斯大林格勒保卫战是异常惨烈的。德军投入了50多万武装到牙齿的陆军部 队，为支援地面部队，他们投入了德国最好的空军部队，集中了1200多架飞 机，包括里希特霍芬第四航空队，为了保证它的轰炸机能在伏尔加区域为所 欲为，压制苏联空军和保住制空权，德军从本国调来了航空队，配备有在欧 洲战场获得丰富经验的最佳歼击机驾驶员。此时苏军只有500多架飞机，且 多数是旧飞机，新型飞机“雅克-1”、“彼-2”和“伊尔-2”很少，因此， 苏军损失很大。1942年秋，雅科夫列夫再次前往西伯利亚，任务是采取一切 措施，在短时期内，把雅克飞机日产量增加1倍。
雅科夫列夫迅速赶到工厂，与其他工程技术人员制订了增加生产的新措 施，即在飞机制造上所用的部件都采用大批量流水作业法生产。同时，雅科 夫列夫又设计出根据“雅克-7”改制的更先进的“雅克-9”，并投入生产。 到雅科夫列夫离开西伯利亚时，工厂就已达到日产20架“雅克”飞机的生产 量了。
“雅克-9”一出厂，便投入了保卫斯大林格勒的战斗。由苏联最优秀的 克列晓夫航空团驾驶的“雅克-9”在斯大林格勒上空，将德军的“梅塞施米 特”打得全机起火，德空军王牌飞行员多半在这场空战中丧命，其中德国最 著名的王牌飞行员爱亨豪森伯爵也被击毙。
德军的损失是巨大的，以致他们不得不把德国统帅部直属的第八航空军 从遥远的地方调到斯大林格勒，甚至从西西里岛和列宁格勒中部战线抽调空 军来支援斯大林格勒。苏联空军驾驶自己生产的“雅克”、“伊尔”、“米 格”、“拉格”和“彼-2”、“波-2”等新型飞机将斯大林格勒的天空变成 了德国法西斯空军的墓地。
1942年11月，苏军在斯大林格勒从防御转入反攻，将德军第六集团军 和第四坦克集团军包围，德军被迫转入防御，德国空军也转入战术防御，至 此，德军才真正觉察到苏联空军的实力。苏军的强击航空兵不断歼灭被围的 德军，歼击航空兵则日以继夜地破坏德军的空中运输线。
1943年2月2日，被围困的德国保卢斯第六集团军宣布投降，历时8个 月的斯大林格勒保卫战以苏军的全面胜利而告结束。在斯大林格勒战役期 间，德军共损失飞机3000多架，德军以及德空军从此一蹶不振，不得不开始 退却。
在斯大林格勒击溃德军后，苏联空军便进入夺取制空权阶段，然而要切 实夺取制空权，必须给前线提供更多、更好的歼击机、强击机和轰炸机，对 续航性能的改进也被提到议事日程上来。首先，斯大林格勒战役提出了在歼 击机上配置轰炸武器，即在机翼上挂炸弹的问题，这样的歼击机在前线非常 有效；其次，改进生产了航程为1400公里的远程歼击机“雅克-9德” （德 为俄文“远程”一词的字头）装37毫米机炮的“雅克-9特”歼击机，“图 -2”轰炸机和“拉—5”的新改型歼击机。
从1942年开始，前线的飞行员、坦克兵、炮兵和步兵都感到后方的支援 明显地增强了，武器的生产量逐日上升，使前方将士的胜利信心大大加强， 他们坚信，利用本国的武器装备，一定能把德国入侵者打败。
“图—2”轰炸机于1943年秋开始投入前线使用，用以更换旧轰炸机“伊 尔—4”，图波列夫设计的“图—2”轰炸机的飞行战术性能和航速比德国的
“容克斯—88”轰炸机更为优越。
谢·弗·伊留申在“伊尔—2”的基础上，研制出“伊尔—10”全金属双 座强击机，该机带两门23毫米“维雅”机炮和一门20毫米小机炮，加强了 装甲，加大了发动机功率并使航速提高到500公里/小时，“伊尔—10”强击 机性能远远超过德国飞机，在战场上使德国空军胆战心惊，敌人给“伊尔— 10”起个名字叫“黑死神”。
稍后，雅科夫列夫又设计出“雅克—3”歼击机，拉沃奇金又设计出“拉 —5”歼击机。
1942年底，苏联的航空工业已经超过了德国，1942年德国工厂生产了 14700架军用飞机，苏联工厂生产了 25 000架军用飞机， 1943年，德国工 厂生产了 25 300架军用飞机，苏联则生产了 35 000架军用飞机，而且有些 机种飞机在性能和速度上都超过了德国飞机。
1943年春，苏联飞行员在库班河上空同德国空军进行的空中大会战中， 第一次取得重大胜利。
这时，苏联的歼击机数量已经很充足，但是分散在漫长战线上，不能集 中作战，而在某场战役中要完全夺取制空权，就必须实行歼击机集团作战， 在以前的战役战斗中，歼击机只是起配合地面作战的作用，没有发挥出独立 作战的作用，要配合全面反攻，就必须组建歼击机突击兵团。
1943年6月10日，苏联最高统帅部确定了组建航空兵，完成了歼击航 空兵军种在各主要战线上的部署。其中各军司令员的人选全都是斯大林亲自 提名讨论通过的。
十、法西斯的崩溃
经过斯大林格勒大会战，德国军队在物质上和精神上都遭到惨败，1943 年春在库班战场上又再次失败，希特勒为了挽回“不可战胜”的神话，1943 年4月15日下达了代号为“城堡作战”的命令，即在“奥廖尔—库尔斯克” 弧形地带上发动攻击。为了实施这次计划，希特勒在这一地区的狭小地段上 集结了50个师，其中有17个坦克师和2000多架飞机，企图从别尔哥罗德和 奥寥尔两个方向发动大模规的进攻，以便合围并消灭苏联部署在库尔斯克弧 形地带的红军。
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