几分钟之后，德军的十六架轰炸机飞到了索科夫司令部的上空，开始对地面俯冲投弹。地面的高射炮和高射同时开火，试图击落这些肆虐的敌机。
但防空作战，吃亏的始终是地面防空部队。女子高炮营的开火，使她们成为了敌机的攻击目标，战斗进行不到五分钟，就有三门37毫米双联高射炮，两挺145毫米四联高射，被敌机投下的战斗摧毁，同时，还有二十多名女战士壮烈牺牲，三十余人受伤。
但饶是如此，女子高炮营还是在顽强地冲着天空上的敌机开火，竭力地吸引它们的注意，免得它们去轰炸索科夫所在的指挥部。
战斗又持续了差不多一刻钟，直到苏军的十几架歼击机赶到战场，和正在轰炸防空阵地的敌机展开了缠斗，使敌人无法继续攻击地面。
歼击机对付没有战斗机护航的轰炸机，空中的形势很快就呈一边倒趋势。原本还耀武扬威的敌机，不时被苏军的歼击机击中，拖着长长的烟尾，一头栽向了地面爆炸。
地面上的女子高炮营战士们，每看到一架敌机被击落，她们都会欢呼雀跃，亲自英勇的空军飞行员打下了敌机。同时，她们会更加努力地对空射击，试图把那些还在空中徘徊的德军轰炸机打下来。
工夫不负有心人，当德军的轰炸机编队支撑不住，准备逃离战场时，有一架不走运的轰炸机被地面的炮火击中，顿时凌空爆炸，德军飞行员甚至连跳伞的时间都没有，就随着飞机被炸得粉身碎骨，和那些燃烧的飞机碎片一起，从空中飘洒下来。
不光索科夫的指挥部附近遭到了敌机的轰炸，就连从西北方向进攻的草原方面军，从北面进攻的沃罗涅日方面军部队，也遭到了敌机的轰炸。
敌机成双机编队，准备攻击行进中的苏军坦克，或者是拥挤在一起的步兵队列。但敌机的攻击并没有持续多久，就遭到赶来的苏军歼击机攻击。德军轰炸机根本不是苏军歼击机的对手，在空中混战一番后，便纷纷逃回了自己的机场。
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