Крупный воздушный бой состоялся над Ланьчжоу 12 февраля 1939 г. Как следует из нескольких весьма противоречивых индивидуальных отчетов советских летчиков, в 10.15 утра 40 японских самолетов пересекли линию фронта. Им наперехват в 11.15 взлетели 25 истребителей тремя группами (две добровольцев на И-15, а также китайцы на 11 «чижах», упомянута и одна «ласточка»). В 11.32 к аэродрому подошли две группы японцев – 17 и 22 самолета, но, заметив взлетевшие истребители, они ушли на полном газу. Во второй половине дня налет повторился. В 13.15 два добровольца вместе с китайцем атаковали 12 японцев и помешали им точно сбросить бомбы. Еще один советский пилот в одиночку набросился на группу из 12 самолетов противника, произвел четыре атаки, получив в свой самолет две пули. Японцы смогли сбросить 106 бомб. На земле погибли 2 человека, ранение получил один китаец, летное поле спустя 2 ч восстановили.
Китайские летчики, оборонявшие Чунцин. На заднем плане – И-15бис
20 февраля 30 японских бомбардировщиков вновь осуществили налет на авиабазу в Ланьчжоу. В 11.45 они тремя группами пересекли линию фронта, рассчитывая подойти к цели, когда поднятые по тревоге китайские истребители израсходуют горючее и пойдут на посадку (такие маневры уже удавались). Однако замысел противника был разгадан, и истребители стали взлетать с приближением неприятеля к Ланьчжоу. В общей сложности с этого аэродрома и площадки Сигучен в воздух поднялись 30 самолетов: 1 «Хок», 1 И-16 и 28 И-15, из которых 15 пилотировали советские волонтеры. При взлете в Ланьчжоу у одного «чижа» обрезал мотор, и он тут же приземлился. Его пилот быстро пересел в оставшийся на земле И-16, продолжив выполнение задания.
В 13.37 группа добровольцев заметила 9 японских самолетов и пошла в лобовую, причем каждое звено И-15 атаковало «свое» японское звено. Затем «чижи» развернулись и атаковали противника сзади-сверху. В результате на землю рухнули самолеты японского лидера и ведомого левого звена. На ближних подступах к аэродрому в бой вступили 5 «чижей» из другой советской группы.
Почти одновременно 12 «бомберов» второй японской группы атаковали несколько И-15, пилотируемых советскими и китайскими летчиками, которым удалось поджечь правый крайний самолет. Один из участников того боя писал в своем отчете: «У меня не работали пулеметы, я решил, что, увлекшись… боем, я выпустил все патроны… После посадки оказалось, что патроны есть, но пулеметы не работают из-за задержек, сложные перекосы, утыкания и очень частые осечки выводят пулеметы из строя».
Третью группу японцев с большой дистанции атаковали три «чижа», которыми управляли два советских и китайский пилоты. Из отчета участника этого боя следует, что он «в составе группы сбил… самолет противника, который упал и сгорел». Истребитель автора отчета получил «три пробоины – две в плоскость, одну в цилиндр мотора, остальные машины возвратились без повреждений».
Судя по исследованным документам, японцы смогли сбросить на аэродром 130 бомб и еще 20 на город, где погибли 26 человек и 28 получили ранения. Все авторы отчетов отмечали, что противник потерял 9 самолетов, погибли 63 члена экипажа. Один советский летчик был ранен.
При осмотре упавшего возле аэродрома японского самолета выяснилось, что это был однокилевой бомбардировщик итальянского производства. Как указано в одном из отчетов, у него в воздухе горела правая плоскость, и он мог нормально приземлиться, но «самолет на посадку шел с целью разбиться…». Это был флагманский корабль, в экипаж входили 7 человек, в т.ч. полковник и еще 2 офицера. Полковник и один офицер были вооружены «шашками, имеющими 62-летнюю давность изготовления».
Спустя три дня над Ланьчжоу опять произошел крупный воздушный бой. Обычно утверждают, что на авиабазу шли 57 японских бомбардировщиков, но до города долетели лишь 20. Как следует из хранящихся в РГВА отчетов, на подходе их атаковали истребители, пилотируемые советскими и китайскими летчиками, которые сбили 6 самолетов. Остальные стали уходить, их не преследовали, т.к. ожидали подхода следующих групп. Но те, как нередко происходило и раньше, отбомбились по запасным целям.
Из найденных в сбитых бомбардировщиках документов выяснилось, что «группой в 8 самолетов командовал Танака. Второй группой в 12 самолетов командовал Харада. На сбитых самолетах итальянского происхождения обнаружили по три пулемета – один крупнокалиберный 12,7 мм и два 7,9 мм завода Бреда». Потери истребителей ВВС Китая в этом бою ограничились одним раненым летчиком, которого 27 февраля на П-5С эвакуировали в Хамисен.