Утром 24 мая на площадку засады из Тамцак-Булака перелетело 9 самолетов – два звена И-15бис и звено И-16, под командованием капитана Ивана Крупенина, военного комиссара 2-й эскадрильи. В 10.20 на площадку поступило сообщение с поста ВНОС о приближении с востока на высоте 5000 метров группы самолетов противника. После повторного сообщения «противник атакует», поступившего в 10.25, Крупенин поднял группу на перехват и вылетел сам в качестве ведущего звена И-16, вслед за ним вылетели звенья И-15бис, которые вели комиссар 3-ей эскадрильи старший политрук Николай Герасимов и лейтенант Иван Голов. Стремясь быстрее набрать высоту, командир перед вылетом приказал летчикам надеть кислородные маски и повел группу на форсированном режиме. Вылет не заладился с самого начала – лейтенанты Николай Карпов и Владимир Шорохов вылетели без масок, отстали от группы, и, не найдя площадку засады, ушли в Тамцак-Булак. Командир вышел к реке на 5500–6000 метрах, противника не обнаружил, развернулся на север и в течение следующих десяти минут шел вдоль Халхин-Гола. На следующем развороте он обнаружил потерю ведомых и приступил к розыску их в районе гор Хамар-Даба и Гуни-Тологой.[7] Во время поисков сдал перегретый двигатель у И-15бис лейтенанта Голова, он распустил свое звено и ушел на площадку засады, но площадки не нашел и сел вынужденно в степи в 7 километрах западнее. Во время одного из разворотов потерялась еще одна машина, И-15бис с хвостовым номером «14», пилотируемый лейтенантом Дмитрием Гусаровым. Последним его видел пилот И-16 лейтенант Александр Лукашев, доложивший, что после снижения до 4000 метров Гусаров в полном порядке отошел от него в западном направлении. И он, и комиссар старший политрук Герасимов, утверждали, что Гусаров уйти через границу никак не мог и сидит где-то на территории Монголии.[8]

Фрагмент статьи «СССР и события на Дальнем Востоке», опубликованной в № 4189 парижской газеты «Возрождение» 23 июня 1939 года за подписью Лев Любимов

Поиски потерявшегося летчика начались в тот же день. На аэродром засады вылетел исполняющий обязанности командира полка майор Михаил Резник, в 18.40 он полным составом группы засады безрезультатно обследовал районы к востоку и северо-востоку от площадки. В 22.25 об исчезновении Дмитрия Гусарова было доложено лично Наркому Обороны СССР Ворошилову, начальнику Генерального Штаба Шапошникову и начальнику Политуправления РККА Мехлису.[9] Реакция Ворошилова была резкой, он отчитал командира 57-го Особого корпуса комкора Фекленко за задержку донесения и приказал немедля доложить обстоятельства. Тем временем на следующее утро поиски возобновились. В 5.20 было выслано четыре И-15бис; одна пара разыскивала Гусарова в районе гора Хамар-Даба, озеро Самбурин-Цаган-Нур, гора Барун-Хан-Ула, озеро Ихэ-Тошигай-Нур, вторая обследовала полосу шириной около 20 километров по левому берегу Халхин-Гола. В 11.50 еще две пары И-15бис искали Гусарова в районе Самбурин-Цаган-Нур, гора Хуху-Ундур-Обо, озеро Нарин-Нур, сместив таким образом зону поисков дальше на запад. После их безрезультатного возвращения майор Резник пришел к выводу, что Гусарова надо искать южнее Тамцак-Булака и направил уже шесть И-15бис на осмотр районов горы Хале-Хол, горы Цубура, колодца Баин-Цаган, Морин-Обо, озера Кейку-Нур, колодца Хурэ-Худук, гор Дзирикэ и Цаган-Ула.

Летчики снова вернулись ни с чем.

26 мая поиски продолжились. В 8 часов утра комиссар полка капитан Николай Мишин повел три И-16 на облет равнины Мэнэнгийн-Тал. Этот район пограничных конфликтов 1936-37 годов считался «нейтральной зоной», летчикам запрещалось туда летать, чтобы не провоцировать японцев. После возвращения звена Мишина в 13.20 два И-15бис расширили район поисков на юге, облетев горы Чуни-Тологой, Салхита и Цубура и колодец у Шинэ-Обо. Утром 27 мая поиски предполагалось продолжить, однако, после неудачного воздушного боя 22-го истребительного полка, командование ВВС 57-го особого корпуса было вынуждено переключиться на розыск сбитых и севших в степи самолетов. С перебазированием 70-го полка в Баин-Тумен на ремонт материальной части, после 26 безуспешных самолето-вылетов, поиски Дмитрия Гусарова были окончательно прекращены. Тем временем в японской, маньчжурской, китайской и французской печати были опубликованы щедро разбавленные фантазией журналистов японские официальные радиосообщения об «умышленной посадке лейтананта Гросова (а также Глусова или Грузова) на территории Маньчжоу-Го…».[10]

Дело, однако, заключалось не в злом умысле, а в уровне штурманской подготовки лейтенанта Гусарова. За пять месяцев до злосчастного вылета на перехват, 27 декабря 1938 года, флаг-штурман 100-й авиабригады капитан Уланов принимал зачеты по штурманской подготовке у семи летчиков третьей эскадрильи 70-го истребительного авиаполка. На общую «четверку» не вытянул никто – трое летчиков получили «тройки», четверо «двойки». Дмитрий Гусаров был в списке предпоследним, с оценками: ведение личной карты – 3, умение читать карту – 2, знание приказа № 008 – 2, знание аэродромной сети – 2, знание территории МНР – 2, умение начертить схему МНР – 3, знание направления Калган – Долоннор – 2, знание Хайларского направления – 2… Худшую оценку умудрился получить только лейтенант Николай Алексеев, 24 мая, кстати, удержавшийся в строю и ориентировку не потерявший.[11] В той ситуации, в которой оказался Дмитрий Гусаров 24 мая, ключевым было знание «приказа № 008», предписывавшего в случае потери ориентировки брать курс 270° и идти этим курсом до полной выработки горючего…

По возвращении из плена лейтенант Гусаров доложил, что после потери ориентировки он в течение часа искал площадку и, израсходовав топливо, приземлился в степи. Через некоторое время он был окружен группой японцев, отстреливался из пистолета, а когда закончились патроны – был пленен. Его самолет, И-15бис № 3816 достался противнику «в исправном виде и с полным вооружением».

Пленение старшины Дроба и лейтенанта Гусарова было скорее случайным стечением обстоятельств. В этот период обе стороны ограничивались перестрелками в пограничной полосе и воздушной разведкой, иногда японцы пытались перехватить советские самолеты связи, истребители 70-го полка этому препятствовали и один раз дело даже дошло до воздушного боя. Обстановка, однако, постепенно накалялась. К зоне конфликта подтягивались новые части, артиллерия и бронетехника, а указания местного военного командования обеих сторон становились все более решительными. 27 мая над долиной Халхин-Гола начались воздушные бои между истребителями, а утром 28-го на правом берегу реки столкнулись японо-маньчжурские и советско-монгольские части.