Штурмовка наземных целей на Южном фронте в середине сентября по-прежнему являлась основным видом действий советских ВВС, для чего привлекались как бомбардировщики, так и истребители. Естественно, в условиях господства немецкой авиации в небе такие налеты не обходились без потерь. Так, в типичной оперативной сводке 51-й армии того периода говорилось: «Группа капитана Шумовского в составе пяти СБ под прикрытием восьми наших истребителей вела бой в районе Каховки, Костогрызово с восемью истребителями Me 109. В бою сбито два самолета СБ — ст. лейтенанта Зубарева и капитана Васильева, один наш самолет сел на нашей территории».

При бомбардировках нередко применялись ампулы с зажигательной смесью «КС». А.И. Покрышкин, штурмовавший со своим полком немецкие колонны западнее Мелитополя, вспоминал:

«В полдень для удара по основным силам врага вылетела группа бомбардировщиков СБ. Наша четверка истребителей сопровождала ее. Мы знали, что в бомболюках СБ находятся контейнеры, загруженные колбами с зажигательной смесью «КС». Бомбардировщики вышли точно на цель и нанесли массированный удар по головной части колонны танков и автомашин. Впервые мы увидели эту эффектную картину. Некоторые стеклянные колбы с зажигательной смесью, сталкиваясь в воздухе, разбивались. Смесь загоралась, образуя гирлянды белого дыма. Они жгутами шли к земле. Большое скопление техники противника было точно накрыто этим ударом. Сквозь белый дым от «КС» проступили столбы черного смрада от горящих автомашин и танков.

Выполнив задачу по сопровождению СБ, мы, быстро заправившись горючим и подвесив бомбы, взлетели вновь. Теперь уже на штурмовку той же колонны противника».

17 сентября количество самолето-вылетов Фрайдорфской группы возросло почти вдвое, и еще приблизительно столько же выполнили боевых вылетов ВВС 51-й армии. Общие потери составили всего три самолета, из которых два были разбиты из-за технических неполадок. Ночью эстафету приняли У-2 и МБР-2, обеспечившие немцам весьма беспокойный сон.

Смешанные штурмовые группы советских истребителей, конечно, не могли нанести немецким войскам серьезный урон, однако они оказывали на них сильное психологическое влияние. Как правило, атаки производились с малой высоты и обычно вначале колонны обстреливали из пулеметов истребители сопровождения, подавлявшие зенитные точки, а затем основная группа (самолеты И-15бис, И-153 и И-16, оборудованные бомбовыми подвесками) сбрасывала на врага мелкие бомбы. Реакцией командования люфтваффе на усилившуюся активность советской авиации стала переброска истребительных групп II и III/JG 77 ближе к фронту, на аэродром Чаплинка. В связи с этим возросло число воздушных боев и, естественно, увеличились потери. В поисках советских аэродромов пары «охотников» люфтваффе начали рыскать за линией фронта, стремясь одновременно подкараулить возвращавшиеся с пустыми баками самолеты. Одну такую пару сумел проучить 20 сентября комэск 32-го ИАП капитан И.С. Любимов. Взлетев вместе со своим заместителем М.В. Авдеевым на истребителях Як-1 за несколько минут до возвращения самолетов, он набрал высоту и с превышения напал на маскировавшиеся в лучах заходящего солнца «мессершмитты».

«Иван Степанович атаковал один из вражеских истребителей с высоты примерно 4 тысячи метров, — вспоминал механик авиаполка П.П. Макаров. — Уходя от пулеметных очередей, «мессер» сорвался в штопор. Впечатление было такое, что фашист сбит. Но командир все же спикировал следом, подозревая, что это лишь обманный маневр. И действительно, у самой земли Bf 109 вышел из штопора и стал набирать высоту. В этот момент пушки и пулеметы Любимова ударили по нему снова. «Мессершмитт», задымив, сделал полупетлю. Летчик выбросился из кабины на парашюте…

С насыпи капонира было видно, как белый купол сносило на скошенное пшеничное поле. Это поле со скирдами соломы находилось от нас в пяти километрах. Вместе с аэродромной командой я поехал туда, чтобы не дать фашисту уйти к линии фронта. Но мы нашли только парашют. Вскоре подъехал Любимов. Он сказал, что видел, как вражеский летчик залег после приземления в борозде. Мы продолжали поиски, тщательно проверяя каждую скирду. Но фашист как в землю ушел! Кто-то из авиамехаников подобрал со сбитого Bf 109 толстое лобовое стекло с перекрестием для прицела. Все заинтересовались находкой. Было известно, что на «мессершмитте» переднее стекло не пробивается пулей, но нам самим хотелось это проверить. Поэтому мы поставили стекло у скирды и выстрелили по нему из кабины. Оно даже не треснуло. И тут, к еще большему удивлению, верх скирды зашевелился. Испуганно подняв руки, из соломы во весь рост поднялся верзила немец. И как только он сумел спрятаться в этой скирде! Ведь мы ее проверяли металлическим прутом. У пленного оказался именной маузер, Железный крест, полученный за участие в захвате острова Крит, и записная книжка с дарственной надписью: «Да пошлет бог счастье!»».

Сбитый немецкий пилот, Юлиус Дитте, был доставлен в штаб авиагруппы, где сразу выложил все сведения о расположении немецкого аэродрома в Чаплинке, организации его противовоздушной обороны и даже о распорядке дня личного состава. Естественно, тут же возникла идея о нанесении воздушного удара по этому аэродрому, поддержанная командованием ВВС ЧФ. Однако утром 21 сентября тяжелая обстановка на фронте вынудила отложить штурмовку немецкой авиабазы, и Фрайдорфская группа дважды поднимала в воздух самолеты для поддержки наземных войск. Лишь после обеда, когда уставшие пилоты уже нуждались в отдыхе, поступил приказ о налете на Чаплинку. В качестве ударной группы были выделены 4 И-16,10 И-15бис, 3 Ил-2 и 2 И-153, а для сопровождения — еще 13 И-16 и 3 Як-1.

Почти одновременно командование ВВС 51-й армии, в свою очередь, запланировало удар по немецкому аэродрому Аскания-Нова. Он был нанесен по времени несколько раньше, и это имело негативные последствия для Фрайдорфской группы, так как по тревоге с разных аэродромов взлетели немецкие истребители. Первая встреча с «мессершмиттами» состоялась уже восточнее Армянска, в результате чего группа прикрытая оказалась связана боем. Ударная группа во главе с командиром эскадрильи 8-го ИАП К Л. Денисовым далее полетела одна, придерживаясь плотного порядка. Миновав зону сильного зенитного огня в районе Павловска, она вышла к Чаплинке и приступила к атаке. По советским данным, бомбами и пулеметным огнем были уничтожены и повреждены на земле около десятка немецких самолетов. Один Не 111 был сбит Денисовым прямо на взлете и упал на границе летного поля. Затем объявились фашистские истребители, набросившиеся на растерявшие строй советские машины. И разгоревшийся тяжелый бой не прекращался в течение 35 минут. Еще один Bf 109 отправил к земле С.Е. Войтенко, летавший на И-15бис, другого записал на свой счет Н.И. Евсеенко. Но собственные потери были намного выше. Немецкие истребители сбили 3 И-15бис (еще два на обратном пути совершили вынужденные посадки), а также 3 И-16. Кроме того, один Ил-2 стал жертвой зенитного огня. Погиб зам. командира 3-й эскадрильи В.Н. Ручкин, тяжелые ранения получили командир звена В.Н. Пастух, выбросившийся из горящего самолета с парашютом, а также мл. лейтенант А.В. Андриянов. Из состава 101-й эскадрильи погиб летчик И.С. Гончаров. Досталось и Константину Денисову — снаряд угодил в край бронеспинки его сиденья и поранил летчика мелкими осколками. Группа спаслась только благодаря вмешательству «лаггов» из 247-го ИАП, внезапно атаковавших «мессеров» со стороны солнца и сразу подбивших два самолета. После этого немцы прекратили преследование и убрались восвояси. Из-за высоких потерь 21 сентября активность боевых действий Фрайдорфской группы в следующие два дня несколько снизилась, чему виной было также значительное число неисправных самолетов.