27 сентября на аэродром Кача перебазировался из Ейска 62-й смешанный авиаполк, включенный в состав Фрайдорфской авиагруппы. Его сформировали из летчиков с боевым опытом, инструкторов и испытателей авиационных заводов, и оснастили наиболее современной техникой. Вооружение полка составляли 12 истребителей МиГ-3, 10 ЛаГГ-3 и 9 пикировщиков Пе-2. Погода испортилась, но сильная облачность не намного уменьшила активность авиации обеих сторон. Фрайдорфская группа совершила несколько налетов на вражеские войска. В ответ немецкие бомбардировщики нанесли удары по советским аэродромам Сарабуз, Кача и Евпатория. Бомбы немцы сбрасывали преимущественно из-за облаков и поэтому добились небольших успехов. На аэродроме Кача сгорел один МиГ-3 из 62-го СМАП, в Сарабузе был поврежден взрывной волной связной У-2, убито 3 человека наземного персонала и 12 ранено.

Следующий день в истории сражения за Крым был отмечен двумя подвигами советских летчиков. Во время штурмовки позиций противника от огня зенитной артиллерии загорелся И-15бис сержанта М.И. Соколова из Фрайдорфской группы. Никаких шансов дотянуть до своей территории у пилота не осталось, и он предпочел направить горящий самолет прямо в центр вражеской колонны. Над Севастополем отличился ст. лейтенант С.Е. Карасев из 32-го ИАП, таранивший разведывательный «юнкере». В паре с мл. лейтенантом Я.М. Ивановым он патрулировал над городом, когда заметил на высоте вражеский самолет.

«МиГ-3 был высотным истребителем, — вспоминал Семен Карасев, — и поэтому мы быстро догнали вражеский разведчик. Это был «Юнкерс-88». Я сразу открыл огонь по кабине, но успел дать только две очереди, как мои пулеметы замолкли. Я перезарядил их и на этот раз открыл огонь в упор по мотору «юнкерса». И вновь пулеметы отказали.

К тому времени в нашем полку уже имелись некоторые теоретические разработки техники воздушного тарана: с какой стороны лучше заходить, на какой скорости, чем предпочтительнее наносить удар. В бою я все это вспомнил и решил винтом отрубить «юнкерсу» руль высоты. Уровняв скорости, стал подводить свой самолет винтом к стабилизатору разведчика. Но воздушная струя от Ju 88 так сильно тряхнула МиГ-3, что с меня сорвало очки и кислородную маску. Лопасти винта в каких-то сантиметрах, а может быть, и миллиметрах прошли сзади стабилизатора, но не задели его. Даю газ и делаю вторую попытку тарана. И опять мой самолет болтануло и отбросило под правую плоскость «юнкерса».

Тогда я убрал газ, немного отстал и вдруг увидел, как буквально в пяти метрах впереди стволы пулеметов вражеского самолета разворачиваются в мою сторону. Медлить больше было нельзя, и я свалил МиГ-3 на хвост «юнкерса»… Хорошо помню, как дернул кольцо парашюта, как он раскрылся. Видел, как из падающего «юнкерса» выбросились с парашютами два фашиста, как внизу подо мной неслись на большой скорости катера, чтобы подобрать приводнившихся летчиков. Плавая потом в спасательном жилете, я насчитал около десятка катеров и несколько самолетов, спешивших мне на помощь».

К концу сентября силы обеих сторон на Крымском перешейке изрядно истощились. К.Д. Денисов из 8-го ИАП так описывал состояние летного и технического состава своей эскадрильи из Фрайдорфской группы во время боев на Перекопе:

«Боевое напряжение росло с каждым днем. Пришлось за отдельными самолетами закреплять двух летчиков для «уплотнения вылетов». Мера вынужденная, но что поделаешь, если приходилось подниматься в воздух по 5–6 раз в сутки и почти в каждом вылете вести воздушный бой? Понятно, что и технический состав работал, буквально забыв об отдыхе.

Неотвратимо накапливалась и физическая, и психическая усталость. Пилоты стали чаще ошибаться в боях, у них снизилась осмотрительность, четкость выполнения маневров, меткость огня. Все это не могло не сказаться на результатах боевых действий эскадрильи. Они были весьма тревожными. Так, в конце сентября в тяжелых воздушных схватках с превосходящими силами противника погибли сержанты И.Ф. Фоменко и М.И. Соколов. Не стало весельчака и балагура, любимца эскадрильи командира звена ст. лейтенанта Сергея Дмитриевича Иванова. Буквально «на честном слове и на одном крыле» дотянул до аэродрома мл. лейтенант В.А. Семенов, летавший в тот бой на моем «пегом». Инженер и техники потом долго и без заметного оптимизма судили да рядили о возможности восстановления этой машины».

В ВВС 51-й армии немцы основательно потрепали 507-й БАП, потерявший за неделю 8 бомбардировщиков Пе-2. 182-й ИАП лишился трети своих истребителей МиГ-3, а в 247-м ИАП осталось менее половины боевых машин. В первом же боевом вылете 29 сентября досталось и летчикам свежеприбывшего 62-го СМАП Фрайдорфской группы — назад не вернулся Пе-2 командира 3-й эскадрильи майора Пузанова. Забегая вперед, следует сказать, что в дальнейшем этот полк сражался достойно и в течение октября записал на свой счет 42 немецких самолета, уничтоженных на земле и в воздухе, а также 35 сгоревших танков.

Для пополнения советских ВВС в Крыму современных самолетов уже не хватало, и приходилось «с мира по нитке» собирать и вовсе архаичную технику из тыловых и учебных подразделений. Так, из числа истребителей И-5 начала 30-х годов был сформирован для ночных действий 11-й штурмовой авиаполк. На И-15бис и И-16 ранних серий включились в боевые действия летчики 1-го ИАП. Интересно, что 3-я эскадрилья 8-го ИАП, входившая в состав Фрайдорфской группы, в качестве пополнения 29 сентября получила три корабельных разведчика КОР-1, оборудованных колесным шасси. Эти одномоторные поплавковые машины, изначально предназначенные для палубного базирования, имели максимальную скорость всего около 270 км/час и вооружались тремя пулеметами ШКАС (два из них размещались в центроплане верхнего крыла, а один на подвижной установке — в задней кабине штурмана). Естественно, боевая ценность этих самолетов была невелика — в тот же день один КОР-1 пропал без вести, другой вскоре подбили, а третий передали затем в 11-й ШАП, где пилоты летали на машинах с приблизительно такими же данными.

Напряжение в воздухе над Перекопом начало слабеть в последних числах месяца, чему виной стало наступление советских войск 9-й и 18-й армий Южного фронта, предпринятое с целью отрезать группировку Манштейна от главных сил, чтобы затем во взаимодействии с 51-й армией прижать ее к морю и уничтожить. В составе 9, 12 и 18-й армий к тому моменту было 10 авиационных полков, большей частью истребительных. Кроме того, в непосредственном распоряжении командования ВВС Южного фронта находились 21-я и 66-я смешанные авиадивизии и 5-я резервная авиагруппа. 21-я САД состояла из двух бомбардировочных полков, оснащенных самолетами СБ и Пе-2, а 66-я САД включала в себя 149-й истребительный полк (МиГ-3 и ЛаГГ-3) и 288-й ближнебомбардировочный полк (Су-2). Резервная группа располагала пятью полками, в том числе двумя штурмовыми, двумя истребительными и одним ближнебомбардировочным.

Советское наступление началось 27 сентября в 10 часов. Главный удар по позициям румынских войск наносила 18-я армия.

Ей удалось прорваться в полосе 4-го румынского корпуса, и за несколько дней она продвинулась вперед на 20–30 км. Румыны бежали, бросив все тяжелое вооружение. Однако 30-й немецкий корпус, зарывшийся в землю в районе Мелитополя, продолжал удерживать позиции, несмотря на натиск соединений 9-й армии. Все это время активно действовала авиация Южного фронта: бомбардировщики и штурмовики «обрабатывали» вражеский передний край, а истребители боролись за господство в воздухе.