Чтобы оправдать понесенные потери, в штаб флота было доложено о том, что «в результате штурмового удара по аэродрому Чаплинка было уничтожено восемь Ме-109, три бомбардировщика, повреждено шесть Ме-109, три бомбардировщика и подавлены две батареи противника». Но, к сожалению, эта информация не соответствовала действительности.

Значительные потери, понесенные Фрайдорфской авиагруппой при отходе со штурмовки, привели к тому, что ее активность после налета на Чаплинку заметно снизилась. Противник же ощутимых потерь не понес. В итоге налет на Чаплинку не улучшил, а только ухудшил создавшееся положение.

Но, несмотря на понесенные потери, налет на Чаплинку решено было повторить 23 сентября. После неудачи предыдущего налета следующий планировался очень тщательно. На этот раз действовать было решено двумя ударными группами. Устаревшие «бисы» в их состав решено было не включать, так как на отходе всей группе, возможно, пришлось бы вести бой с противником. В первую группу вошли три Ил-2 и десять И-16. Во вторую — пять И-16 и два И-153. Чтобы максимально уменьшить возможные потери, было применено еще одно новшество — налет должен был осуществляться на закате, перед наступлением темноты.

Противник снова оказал ожесточенное сопротивление, но эффективность его противодействия была гораздо ниже, чем в прошлый раз. Удара перед заходом солнца враг не ожидал. Все его истребители уже находились на аэродромах, и стянуть к Чаплинке значительные силы он уже не смог. В результате бомбово-штурмового удара, по данным советской стороны, на аэродроме были уничтожены три истребителя и повреждены еще шесть. Над аэродромом был сбит садившийся на него Ю-88, и еще один, уже севший, был уничтожен на земле. Собственные потери на этот раз оказались минимальными. Во время операции были сбиты всего две машины — Ил-2 и И-16.

Одержанная победа оказалась достаточно крупной по меркам осени 1941 года. 25 сентября о ней, с некоторыми искажениями, было сообщено в утренней сводке Совинформбюро: «Группа истребителей под командованием старшего лейтенанта Денисова подожгла и уничтожила при налете на вражеский аэродром 11 самолетов».

После выхода сообщения командующий ВВС 51-й армии полковник Судец, которому была оперативно подчинена Фрайдорфская авиагруппа, прислал телеграмму, в которой объявил всему летному составу благодарность «за эффективный удар по аэродрому Чаплинка».

24 сентября части 11-й армии вермахта перешли в наступление на Перекопе, и активность немецкой авиации резко повысилась. К этому времени численность Крымских ВВС несколько возросла, так как с началом боев авиация 51-й армии была усилена двумя авиаполками. В нее передали 103-й штурмовой авиаполк, имевший на вооружении 17 штурмовиков Ил-2, и 253-й истребительный, имевший около 20 ЛаГГ-3. Несколько раньше 51-я армия получила и 10 пикирующих бомбардировщиков Пе-2, переданных ей в составе разведэскадрильи 507-го бомбардировочного полка.

Однако всей наличной техники не хватало, чтобы сдерживать натиск противника. Но во Фрайдорфской авиагруппе имелся значительный резерв машин, способных встать в строй. Из-за нехватки запчастей и трудностей с производством ремонта из 70 самолетов в исправном состоянии находились только 38.

В строй немедленно была введена большая часть поврежденных в боях самолетов и находившиеся на ремонте машины. Тем не менее количество имеющихся машин все равно было меньше числа пилотов. За отдельными самолетами приходилось закреплять двух летчиков для уплотнения вылетов. Все это приводило к повышенным нагрузкам на технический состав.

Росла усталость и среди летного состава. За сутки ВВС 51-й армии выполняли около сотни боевых вылетов. Непрерывные физические и психические нагрузки приводили к тому, что пилоты стали чаще ошибаться в боях, у них снизились осмотрительность, четкость выполнения маневров и даже меткость огня, что приводило к трагическим ошибкам.

Так, 25 сентября у совхоза «Червоный чабан» ведущий группы И-16, прикрывавших четверку бомбардировщиков СБ, ошибочно увеличил дистанцию до сопровождаемых до 4 километров. В результате бомбардировщики были атакованы 15 Me-109. Группа прикрытия не успела прийти им на помощь и в итоге была связана боем далеко в стороне. В результате ожесточенной воздушной схватки все СБ были подожжены. Так как машин не хватало, ни один из экипажей не оставил свой самолет. Все четыре СБ горящими сели на своей территории.

Уставшие от непрерывных боев летчики в сложных условиях степной местности часто путали свои части с чужими. Случались и более грубые ошибки. Так, 25 сентября старший лейтенант Войтенко ухитрился перепутать находившийся за турецким валом Армянск с совхозом «Червоный чабан» и совершил один штурмовой заход по городу.

Но, несмотря на нечеловеческое напряжение, летчики продолжали оказывать врагу яростное сопротивление, демонстрируя чудеса самоотверженности, мужества и героизма. Так, в начале боев за Армянск машина лейтенанта Щеглова была подожжена вражеским истребителем. Видя, что русский самолет горит, немец проскочил вперед и забыл о нем, считая себя в полной безопасности. Но Щеглов на горящем истребителе, не обращая внимания на ожоги, настиг немца и расстрелял его, после чего выбросился из пылающей машины на парашюте.

Несмотря на то, что, по рассказам сослуживцев, его «руки от сильных ожогов вспухли, почернели, волдыри полопались», Щеглов нашел в себе силы не только добраться до аэродрома, но и принести свой парашют. Так как держать руками он его не мог, Щеглов тащил парашют на спине.

Младший лейтенант Цыганов во время воздушного боя получил попадание 20-мм снарядом автоматической пушки «эрликон» в правое плечо. Несмотря на это находившийся недалеко от линии фронта летчик не стал выпрыгивать с парашютом, надеясь спасти машину. Управляя одной левой рукой, Цыганов сумел почти дотянуть до своей территории и успешно сел на нейтральной полосе. После посадки летчик потерял сознание, но высланная с советских позиций группа бойцов успела его спасти.

Из-за непрерывных боев и высоких нагрузок машины одна за другой выходили из строя. Чтобы не снижать интенсивность действий, оставшиеся истребители использовали «в две смены», закрепляя за каждым двух летчиков для уплотнения вылетов.

27 сентября накал воздушных боев несколько снизился из-за установившейся плохой погоды. Но так как на земле в это время решалась судьба Перекопских позиций, обе стороны продолжили вылеты, несмотря на низкую облачность. Это привело к тому, что пять советских истребителей потеряли ориентировку и совершили вынужденную посадку вне аэродромов. Немцы, напротив, ориентировки не теряли и пробовали даже бомбить советские аэродромы в Сарабузе и Каче. Но действовать в таких условиях могли немногие, и поэтому удары, наносившиеся малыми группами, значительного эффекта не дали. Лишь в Каче немцам удалось сжечь один МиГ-3.

Из-за плохой видимости истребитель старшего лейтенанта Авдеева был обстрелян стрелком-радистом бомбардировщика СБ. Авдеев не остался в долгу, прижал бомбардировщик к земле и заставил совершить вынужденную посадку.