苏德空战
1941年6月22日，德国对苏联发动突然袭击。在开战初期，苏联空军遭到巨大损失，德国空军由于夺取了制空权，为其地面部队的进攻创造了有利条件，使他们在短时间内长驱直入苏联领土。从此以后，德国空军和苏联空军为了争夺制空权的激烈战斗，其规模之大，持续时间之长，是自有飞机参战以来从未有过的。
袭击开始之前，德国空军专门组织力量，用2个远程侦察机中队的伪装民航飞机u86高空侦察机对苏联国土纵深进行侦察。苏联当时虽已发现有不明飞机频繁临空，但由于这些飞机飞得很高，苏联空军无法截击，加上普遍的麻痹，未引起重视。经过侦察，德军将第一攻击波的突击目标规定为31个前线机场、3个被怀疑为高级参谋部的机构、2个兵营、2个炮兵阵地、1处筑垒地域、一个油料库、及塞瓦斯托波尔港。
德国空军在进攻苏联前，已损失了5500架飞机，为了弥补损失，德国迅速扩大了原有飞机厂的生产，并建立了一批新的飞机制造厂。1940年，德国制造了10247架各型飞机。1940年8月1日到1941年6月22日，通过制造飞机和修理战损飞机，德国增加了7682架作战飞机。到1941年5月29日，德国预定用于进攻苏联的作战飞机已达4000多架，战役兵团和军团航空兵已达306个战斗中队，其中127个轰炸机中队、89个战斗机中队。中央预备队387架飞机。此外，投入侵苏行动的欧洲仆从国中，芬兰空军投入作战飞机307架，罗马尼亚投入623架，匈牙利投入48架，意大利投入70架。德军的主战机型为了入侵，u87u88都换装了大功率发动机。
1941年6月22日凌晨3时15分，德国空军按计划从挪威的北角到南部的黑海的漫长战线上，分4路向苏联发动突然袭击。6月22日这天投入的兵力为1945架飞机，按计划对预定目标进行攻击。其中，苏军机场上的飞机为主要攻击目标，特别是部署了新型战斗机的机场。由于苏军事前完全没有准备，对德国空军的袭击猝不及防，机场上的飞机毫无隐蔽地排列在跑道上。德国空军利用俯冲轰炸机向停放在机场上的飞机实施轰炸，战斗机和强击机进行低空攻击，水平轰炸机负责突袭后方机场。这些战斗在第一轮攻击时没有遭到任何抵抗，直到出击返航的飞机重新装上炸弹再次出击时，才零星地遭到苏军战斗机截击。开战第一天，德国空军共击毁苏联飞机1811架，其中有1489架击毁于地面。至6月23日，击毁苏军飞机2856架。至7月11日，共击毁6293架。由于苏联被击毁于地面的飞机较多，所以飞行员的损失相对来说较小一些，被德军击毁飞机的机组人员撤到后方重新组建新的航空兵部队。
尽管苏联空军损失巨大，但在战争初期仍然殊死地和德国空军进行战斗。从1941年6月25日到1941年7月10日，苏联空军完成战斗起飞47000架次，在空中击落德机752架，在机场地面击毁384架。
德国空军在夺取制空权后，对德国陆军的作战活动提供了广泛支持，将初期消灭苏联空军的目标转向阻滞攻击和近距空中支援。在1941年内，德国陆军在空军的支援下，可以在毫无顾虑苏联空军的攻击条件下进行作战。
德国空军在“巴巴罗萨计划”行动中，把对进攻中的德国陆军不断进行战术支援放在首位，而对于战略目标，基本上置之不顾。仅限于攻击苏军的防御部署，特别是摧毁苏军的筑垒地域以及公路、铁路目标，以阻碍苏军预备队向前方运动。而对于将支持苏联进一步作战的军事工业未进行攻击，使苏联能迅速地将它们转移到纵深安全地带，并迅速重新投入生产。没有战略性的作战，德国空军实际上是充当了从属于陆军的一支战术航空兵。由于苏联的战争潜力并没有受到很大破坏，苏联空军能够从打击中很快恢复过来，并夺回制空权，保持到战争结束。
1941年6月22日至1942年11月18日。德国空军夺取和保持战略制空权。苏联空军极为艰难的情况下作战。尽管如此，苏联空军仍然出动飞机858万架次，投弹17万吨，使德国空军损失飞机15000余架。在莫斯科会战中，苏联空军首次获得局部战役制空权。
1942年11月19日至1943年8月。经过斯大林格勒保卫战、列宁格勒保卫战、北高加索空战、库班空战、库尔斯克战役、第聂伯河空战，德国空军的几个最大的空军集群被摧毁，苏军从夺取战役制空权到完全夺取战略制空权，并将战略制空权一直保持到战争结束。
1944年夏季至1945年战争结束。德国空军在苏德战场上损失飞机越来越多，飞行员损失严重而且无法补充，最终彻底失败。
1941年9月30日，德军坦克第二集群向布良斯克方面军防御地域进攻，拉开莫斯科会战序幕10月2日德军“中央”集团军群也开始向苏军西方面军和预备队方面军发起进攻，逐渐演化为莫斯科大会战。在战役进行的半年时间里，争夺制空权的战斗特别激烈，规模也十分巨大。
苏军防御阶段。1941年10月2日，德国空军密集突击，支援地面部队很快突破苏军防线，德军主力在维亚济马方向合围了苏军4个集团军，并在布良斯克合围了苏军3个集团军。1941年12月2日，德军已攻占了距莫斯科只有20公里的伊斯特拉和亚赫罗马。德国空军准备在1941年10月12日到13日对苏联的工业中心、航空中心、铁路枢纽、桥梁、渡口、指挥机构进行大规模空袭。苏联空军先行行动，1941年10月11日至18日，出动飞机937架次，对德军全线机场进行集中突击，击毁飞机500余架。1941年11月5日至8日又出动飞机300余架次突击28个机场，击毁地面飞机121架，空战击毁61架。11月12日至15日，又突击德军机场19个击毁飞机88架。德国空军被迫将飞机后撤到离战线较远的机场，作战效能受到影响。苏军为在莫斯科方向夺得战役制空权，创造了有利的条件。
1941年7月到12月，德国空军一共对莫斯科进行空袭122次，出动飞机7146架次。但由于莫斯科防空力量组织严密，作战效能较高，仅有229架次得以飞入市区上空，德国空军损失飞机952架，莫斯科的建筑物未遭严重破坏，人员未受严重伤亡。
在两个月的防御作战中，德国空军损失飞机1400架。到12月初，德国空军在苏德战场的飞机已从战争初期的4980架下降到2830架，在莫斯科方向只有700余架。苏军由于得到补充，在莫斯科方向的航空兵力已首次超过德军。苏联空军获得了局部战役制空权后，在第二阶段的反攻1941年12月5日1942年1月5日和第三阶段的总攻阶段1942年1月5日1942年4月20日中，对地面部队进行有效地支援，使苏军部队在不受德国空军袭扰的情况下调动预备队和进攻，莫斯科会战以德军失败而告终。
斯大林格勒会战苏联空军再次夺取战役制空权斯大林格勒会战前，德国空军为准备新的进攻战役，从本土和其他战场向苏德战场调集空军力量。1942年5月，德国投入苏德战场的飞机又达到3395架。在斯大林格勒方向部署的是德国空军的王牌第四航空队，约有飞机1200架。从1942年7月17日德国进攻斯大林格勒开始，苏、德国空军就展开了激烈的空中搏斗。德国空军仍采用过去的战法，出动大批轰炸机对苏军地面部队实施多次密集袭击。如8月23日，德国空军出动2000架次飞机对斯大林格勒进行轰炸。德、苏联空军在顿河和伏尔加河之间的广大地域展开激烈空战。每天进行空战6070次，每次双方各出动飞机5060架。从1942年7月17日至11月18日，双方进行空战1792次，德国空军在空战中损失飞机1638架。德国空军的机场还遭到苏联空军的轰炸，在机场上损失飞机513架。空战的结果，德国空军在斯大林格勒方向德活动能力逐渐被苏军压制，为在反攻阶段苏军夺取战役制空权奠定基础。
1942年11月19日，斯大林格勒的苏军反攻战役开始。此时该段战线空军的兵力对比为：德军1216架飞机，苏军1350架飞机，苏军的飞机数量略多于德军，战斗机的数量苏军占优势，昼间轰炸机的数量德军占优势。到11月30日，苏军出动飞机共6741架次，德军出动飞机1381架次，德国空军损失飞机约200余架。此时苏军已取得了战役制空权。11月23日，苏军对斯大林格勒地区的约20万德军的合围已完成。希特勒命令被围德军就地坚守，由德国空军空运解围前的给养。但被围部队每日的需要是至少750吨，德国空军缺少足够的运输机来完成这个任务。即使有运输机，在风雪交加的天气中，在苏联战斗机已占优势的地区，也不可能完成这项任务。在竭力运进一些补给物资和运走29000名伤病员后，1943年1月24日最后一条临时小型跑道也在苏军的进攻中丧失。2月2日，被围德军向苏军投降。
另外被包围在杰米扬斯克地区的10万余德军，德国空军进行了大规模空运。从2月20日40架u52在杰米扬斯克机场降落空运第一批物资起，到5月18日德军打通一条通向包围圈的“地面桥梁”为止，在3个多月的时间里，被围部队依靠这座“空中桥梁”来支撑。共运输各种物资24303吨，平均每天276吨占需要300吨的92，运出伤病员22093名，补充人员15446名，飞机共出动14455架次。德国空军损失飞机265架，伤亡空勤人员383名。
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