Из Алма-Аты самолеты с закрашенными красными звездами вылетели с дополнительным грузом: по десять бомб ФАБ-100 в фюзеляже и по две ФАБ-500 или четыре ФАБ-250 под крыльями. Помимо этого везли по два боекомплекта патронов. 31 октября ТБ-3, после промежуточной посадки в Урумчи, прибыли в Ланчжоу, где самолеты официально сдали китайским властям.
Тут же в Ланчжоу было организовано обучение китайских экипажей, которое прошло не без проблем — в конце ноября один самолет китайский экипаж «приложил» так, что его пришлось списать{16}. 30 ноября остальные пять со смешанными советско-китайскими экипажами перелетели в Наньчан. Однако аэродром находился в пределах досягаемости японской авиации, а новенькие машины были слишком лакомой целью. Поэтому уже 13 декабря в ходе налета японской авиации два самолета были сожжены, еще два были серьезно повреждены.
25 декабря три ТБ-3 (к этому времени две машины советские механики смогли вернуть в строй) вернулись в более безопасный Ланчжоу. Отсюда вместе с купленными еще до войны в Италии «Савойя Маркетти» S.72 они перевозили людей и грузы{17}. Таким образом, по своему прямому назначению тяжелые бомбардировщики китайцы так и не смогли использовать. Да и в целом карьера ТБ-3 в Китае оказалась крайне неудачной. Так, 16 марта 1938 года на ТБ-3, пилотируемом китайскими летчиками Гуо Цзяянем и Чжан Цзюньи, отказал один из моторов. Экипаж принял решение вернуться обратно, но при развороте самолет свалился и упал в горном ущелье Инпань. Кроме экипажа погибли двадцать три из двадцати пяти находившихся на борту советских добровольцев.
В китайском небе появлялись и ТБ-3 ВВС РККА, но в небольшом количестве и ненадолго — и исключительно как транспортные. Так, в ноябре 1937 года три ТБ-3 доставили в Ланчжоу со складов Забайкальского военного округа бомбы и патроны. Самолеты шли по маршруту через Улан-Батор. В пути их сопровождала пара Р-5 — не столько для прикрытия, сколько на случай вынужденной посадки.
В Китае получили боевое крещение и сверхсовременные ДБ-3. Первоначально со снятым вооружением несколько машин совершали транспортные вылеты в воюющий Китай. Однако в начале 1939 года, видя крайне тяжелое положение китайской авиации, советское руководство приняло решение отправить в Китай 24 самолета ДБ-3 вместе с советским персоналом. В июле самолеты прибыли на место постоянного базирования в Чэнду. Возглавил группу капитан Г.А. Кулишенко (опытный летчик, участвовал в войсковых испытаниях бомбардировщика в составе 90-й эскадрильи).
Хорошая выучка (а большинство летно-технического персонала было из состава 3-й авиабригады, дислоцировавшейся в Запорожье, и из «воронежской» 11-й авиабригады) позволила экипажам быстро освоить незнакомый район боевых действий.
Крупнейшим успехом советских добровольцев стали два налета на авиабазу в Ханькоу, которая находилась почти за полторы тысячи километров от Чэнду (вне зоны досягаемости СБ). Причем точное расположение объектов на вражеском аэродроме было неизвестно, система ПВО — тоже. Именно поэтому вылет решено было производить днем с доразведкои на месте, рассчитывая на внезапность и большую высоту.
Первый налет советские летчики совершили 3 октября 1939 года. Девятка ДБ-3 появилась над Ханькоу на эшелоне 8700 м. Японцы не ожидали такого сюрприза, и самолеты на аэродроме стояли в четыре ряда крылом к крылу. Отбомбившись «сотками», летчики Кулишенко уничтожили, по японским данным, 50 самолетов и 130 человек личного состава. Еще 300 было ранено. Пожар бензохранилища продолжался более трех часов. Зенитки, прикрывавшие аэродром, просто не доставали ДБ-3 по высоте, а единственный взлетевший истребитель (в его кабине находился будущий лучший японский ас Второй мировой войны Сабуро Сакаи) не смог их догнать. По китайским данным, в результате налета оказались уничтоженными и поврежденными 64 самолета, убито 130 человек, ранено 300.{18}
Этот налет стал уроком для японского командования и уже во втором налете, 14 сентября 1939 года, ударная группа из 20 ДБ-3 была атакована на большой высоте, едва успев отбомбиться. В ходе боя самолет Кулишенко был поврежден, а сам летчик — тяжело ранен. Тем не менее он довел группу до города Вансянь, где произвел посадку на реку Янцзы метрах в ста пятидесяти от берега.
Из последних сил Кулишенко выпустил шасси, но выбраться из кабины уже не смог. Самолет плавно встал на грунт и вскоре был поднят и отремонтирован. Всего в рейдах из Ханькоу, по данным противника, было сожжено не менее 140 самолетов. Наши потери составили три машины.