武漢保衛戰首先是在空中打響的。
蔣介石於一九三七年十二月七日離開南京，來到了武漢的珞珈山辦公後，他的行蹤早已被日本特務偵察到了。日本派出五架飛機，在一九三八年一月四日這天，光顧了武漢的上空。敵機並沒有丟下炸彈，只是在上空來回轉了幾圈，然後拍打著翅膀飛走了。
宋美齡似乎明白敵機在武漢上空轉圈的動機，指著天上的敵機對蔣介石說：「日本人的耳朵特別靈，我們走到哪兒，他們就像隻蒼蠅似的跟到哪兒，他們一定是在尋找我們。你馬上下個命令，令空軍準備空戰，我們準備得越早越主動。」
一月六日上午九時許，武漢上空響起了空襲的警報聲。這裏的老百姓們從未見過空戰的驚險情景，所以並沒有多大的驚慌，有膽大的甚至想目睹這場空戰。不少人站在路邊，仰起頭向天空望。不久，從東北方向飛來了七十多架飛機，在武漢上空轉悠著，飛機越飛越低，有的甚至就要碰上高高的樹梢。站在路邊的老百姓們看到了機身上的太陽標記。飛機轉了一陣，突然發出了尖嘯，接著如下蛋似的扔下了一批批炸彈，然後便是猛烈的爆炸聲。
在強烈的爆炸聲中，這座堅固而美麗的城市像打擺子似的，劇烈地搖晃起來。在金紅色的火光和灰黑色的硝煙中，許多房屋倒塌，許多老百姓中彈身亡，倒在血泊中，受傷的在地上不停地呻吟著。
蔣介石夫婦在警報聲發出之前，就被衛士拉進了防空洞。炸彈在防空洞門口爆炸，刺鼻的氣浪湧進了防空洞，宋美齡責問蔣介石，提出一連串的問題：「我們的飛機到哪裡去了？養著那麼多的飛行員是幹什麼吃的？他們為什麼不出來迎戰？」
蔣介石一邊揮打著湧進來的濃煙，一邊說：「空軍還沒準備好，飛機場搬家不像老母雞搬家那麼簡單，幾塊磚頭就可以蓋個雞窩了。」
話說回來，當初蔣介石並沒有打算那麼早就放棄南京，他的計畫是在十二月初撤出南京。在這之前，中國空軍的機場大多在南京附近。蔣介石提前到武漢，中國空軍機場才陸續向武漢附近及南方搬遷。這時，分別在漢口、南昌、長沙、衡陽、孝感、韶關、廣州等地修建了軍用戰術機場。這些機場一直到二月份才竣工使用。
日機第一次轟炸武漢以後，中國空軍在蔣介石的嚴令督促下，在航空委員會秘書長宋美齡和主任錢大鈞的策劃下，在空軍副總指揮毛邦初的具體負責下，緊張地策劃著保衛武漢的空戰。
為了監視敵機的動向，毛邦初下令在九江的廬山、南昌、上饒、新洲、宿松、黃陂、孝感等地，設立了設備先進的雷達站。當敵機在南京、合肥一起飛，就會被雷達發現。他們立馬向武漢的毛邦初發出敵機入侵的信號。毛邦初接到信號後，命令各機場緊急出動。
二月十八日早晨，朝霞映紅了武漢城，寧靜的天空突然響起了刺耳的空襲警報聲。漢口江漢碼頭日清公司三樓上，航空委員會軍令廳的作戰室，毛邦初和十幾個作戰參謀們忙得滿頭大汗，參謀們跑進跑出，遞送著各地雷達站發來的情報，毛邦初胸有成竹，手持話筒，下達作戰命令：「第一大隊、第三大隊、第五大隊起飛，目標武漢上空攔截敵機！」
漢口的王家墩機場、武漢以北的孝感機場的指揮所門前，立馬升起了幾枚紅色的信號彈。頓時，停機坪上狂風大作，塵沙翻天，一架架美式霍克式戰鬥機迅速滑上跑道，騰空直上雲霄。
清水碧波粼粼的雲水河、張渡湖在機翼下掠過，天氣非常好，碧空中幾朵白雲悠閒地漂浮著。中國飛行員吳鼎臣、劉宗武、趙茂生等，無心欣賞這美麗如畫的風景。前幾天，毛邦初陪同宋美齡來機場看望飛行員時的情景，在他們的腦海中留下了深深的印象。當時，宋美齡緊握著拳頭，憤怒地說：「勇士們，敵人的飛機常來武漢襲擊，武漢是中國抗日的中心，黨政軍機關所在地。為了鼓舞武漢人民和全國人民的抗日鬥志，希望你們要狠狠地教訓一下日本鬼子，殺一殺他們囂張的氣焰！」
近了，越來越近了！他們已經清楚地看到敵機的身影。一大群敵機朝他們飛了過來。中國空軍三十七架飛機，成扇形向敵機衝了過去。敵機約六十多架，天空中黑壓壓的一片，雙方你追我趕，在武漢上空奔雷走電，絞殺成一團。日機與中國飛機在萬里長空中，一會兒飛旋翻騰，一會兒直線流瀉，機尾吐出的白煙，長長地顯示在藍天之中。老百姓從未見過這場面，昂著頭，忘記了恐懼，一個個拍著手叫道：「精彩，真精彩！」
開始時，雙方互相追逐拼打，難分難解，分不出勝負。飛行員劉宗武盯著一架敵機，猛地衝過去，按動了炮鈕，但是太猛了，由於俯衝速度太快，一下子掉進了兩層敵機中間。幾十架敵機一撥機頭，對準了他。劉宗武見上下左右都是敵機，分秒之間鑽進了生死的夾縫裏，如不迅速擺脫困境，飛機與他都會粉身碎骨。說時遲那時快，他猛地拉杆，機身「刷」地向上衝去，一道道彈光在他的機翼下閃過，一串串火炮四下飛迸。
好險啊！他還沒來得及噓一口氣，前面又出現了四架敵機，交叉拐彎。他立即咬住其中的一架，可是，敵機很快明白了他的動機，一個左轉，他緊追不捨，也來一個左轉，敵機右轉，他也右轉，三轉兩轉，敵機套進了他的瞄準光環內。他狠按炮鈕，然後又是一個躍升，躲開了後邊敵機的炮擊。那架被他擊中的敵機，搖晃著，拖著濃濃的黑煙栽進了滾滾長江。
這時，有兩架敵機被中國空軍擊中，敵機隊形大亂。中國飛機乘機猛攻，很快又擊落了幾架敵機。被擊中的敵機變成了一隻只火球，墜入長江。
此次空戰，雖只有十二分鐘，卻擊落敵機十二架，中國空軍損失三架。
四月廿九日中午，毛邦初接到雷達站發來的情報，說有六十九架飛機由南京機場起飛，正向武漢飛來。
「敵人來反撲了，而且一下子來這麼多，我們該以多少飛機迎戰呢？」毛邦初思考著，「派出同等數量的吧，天空黑壓壓的一片，弄不好會誤傷了自己，派少了吧，可能要吃虧。」
他考慮了好一會，最後決定只有先用高射炮打，待其隊形大亂後，再派少量戰鬥機升空作戰。
二時許，果然，武漢上空飛進了六十九架敵機。它們一進入高射炮的瞄準圈內，就遭到了猛烈的射擊。一架敵機被擊中，敵機隊形大亂。很快，又一架被擊落。這時候，毛邦初認為派飛機迎戰的時機到了，立即發出命令。孝感機場九架飛機升空，迅速進入武漢上空，加大油門追擊敵機。飛行員陳懷民發現被追趕的敵機狡猾地一個倒轉，反過來咬住了一架中國飛機。情況異常緊急，他當機立斷，猛地扭轉機頭，挺身而出，全速追趕那架敵機，追上後，他狠狠地按住炮鈕，一聲巨響，敵機瞬間成了一團火球，墜入了長江。
五架敵機迅速包圍了陳懷民。陳懷民沉著應戰，敵機在他的機前機後竄來竄去，他左衝右突卻也無法擺脫困境。這時，他打定了主意，開足馬力向他前方的一架敵機撞去，轟隆一聲巨響，他與敵人同歸於盡。
日機見損失很大，卻無法取勝，氣得發了狂。為了報復，日機竄入漢陽上空，企圖轟炸鋼鐵廠、兵工廠等重要工廠。毛邦初發覺了敵機的企圖後，命令高射炮部隊開炮，地面和防空高射炮群組成了交叉火力網，很快有兩架敵機被擊中墜落，其餘的敵機見勢不妙，慌忙將炸彈投入漢陽市區和附近的長江、漢水中，匆匆逃竄。
敵機要逃了！毛邦初豈肯放了這批強盜，立即下令空軍再次升空追擊。中國空軍很快追上了逃竄的敵機，雙方混戰，飛機在天空或上或下，或左或右，火炮轟鳴，硝煙瀰漫，逃竄的敵機一架一架地拖著粗粗的黑煙墜入地面。
這次空戰，持續三十分鐘，一共擊落敵機廿一架，其中轟炸機十架，驅逐機十一架。五十多名日本飛行員被打死，兩名飛行員跳傘後被俘。我方僅損失飛機五架，這是一次以極小的代價取得巨大勝利的戰鬥。
後來，人們從日本報紙上得知，四月廿九日這天，正是日本天皇的生日。日本空軍本想以空襲武漢的勝利來給天皇慶祝生日，結果偷雞不成反蝕了一把米，美夢成了泡影。
日本航空兵團遭到慘敗後，司令官德川好敏中將受到天皇的訓斥，並要求他戴罪立功，挽回面子和損失。德川好敏經過一番策劃，於五月三十一日再次對武漢發動空襲。這天上午十時許，德川好敏命令合肥機場、安慶機場、杭州機場，起飛三十六架驅逐機、十八架轟炸機，向武漢飛來。中國戰機奉命騰空，隱蔽等機。
十一時許，敵機飛臨武漢上空，遭到地面高射炮的頻頻發射，為首的一架敵機著火，墜落長江。後面的敵機不敢進入市區，企圖掉頭返回。「哪裡逃！」王家墩起飛的中國戰機緊追上來，一陣猛烈地炮擊，敵機在猛烈的炮火中上下翻騰，一方面想躲避炮彈的襲擊，一方面想尋機還擊。這時，由南昌起飛的中國戰機也趕到了。敵機見勢不妙，不敢戀戰，他們且戰且退，企圖逃跑。中國的勇士們豈能輕易放走這夥侵略者，步步緊逼，當追到上饒上空時，有兩架敵機被擊中，其中一架在半空中就被炸成了碎片。敵機見到夥伴的悲慘下場，拼命地逃跑。這次空戰，擊毀敵機十四架。
空戰結束後，宋美齡在錢大鈞、毛邦初的陪同下，來到王家墩機場，慰問空中的勇士們，並帶來了一大批慰問品。宋秘書長非常高興地嘉獎了飛行員們，祝他們連戰連捷，再建奇功。她握著廣東籍飛行員蘇英祥的手說：「小夥子，聽說你在三分鐘內接連打下兩架敵機，打得好！我代表委員長向你表示祝賀！」
蘇英祥生性活潑，聽到宋美齡的讚揚，調皮地說：「夫人，我這次打下兩架敵機，可能是巧合，恐怕下次沒這麼好運氣了。」
大家被蘇英祥的調皮話逗樂了，氣氛十分輕鬆。宋美齡笑著說：「不對，你們能打下敵機，取得如此巨大的勝利，並不是運氣，而是靠你們的過硬技術。如果照你說的，碰運氣能打下敵機，那我也可以上天去碰一碰運氣了。」
又是一陣哈哈大笑。
宋美齡對幾次空戰的勝利似乎並不滿足，在返回武漢的路途中，她對錢大鈞和毛邦初說：「我建議你們下一步要搞一個大動作，不要只是應戰，要主動出擊，要東征打到日本去！」
「啊！打到日本去？」錢大鈞和毛邦初不約而同地驚叫起來。
宋美齡堅定而自信地點點頭說：「怎麼？你們沒這個勇氣嗎？」
「夫人有什麼良策嗎？」毛邦初問。
宋美齡便如此這般地將自己的想法告訴他倆。
錢大鈞和毛邦初覺得夫人的想法很好，便遵照執行宋美齡的計畫。他們向部隊下達任務後，這個東征的計畫便在緊張而秘密地進行之中。因為保密，飛行員們不知道要執行什麼任務，只知道每天要進行緊張的模擬訓練。他們訓練的目標是日本的鹿幾島、福崗、長崎……
他們不分晝夜地訓練，不論是天晴下雨，訓練從不間斷。同時，地面上的準備工作也在秘密地進行中。
為了保障飛機的長途飛行，飛機裏裝上了無線電定向儀、短波發報機，地面上新建了以漢口經南昌、衢州至寧波為主，以長沙、溫州、麗水為輔的雙套通訊網絡，敷設七座對空電臺；同時，各地長短波廣播電臺也都預設了準備呼叫信號和聯絡密語。
五月十九日清早，遠征隊隊長徐煥升接到空軍總部發來的出擊命令。神聖的時刻來了！這次主動出擊日本，是亙古以來，中國對日本的第一次遠征，也是「九一八」事件以來，中國對日本國土發起的首次還擊。徐煥升激動地把副隊長佟彥博，隊員蘇光華、劉榮光、雷天春、吳積沖、劉光斗召集起來，首先宣布總部的命令，然後徵求大家的意見。大家異口同聲地說：「我們早就盼望著這一天了，要有想法的話，就是團結一心，圓滿完成戰鬥任務！」
從漢口飛日本，路途遠，飛機油箱裏的油到不了日本，所以，必須分段加油。下午三時許，他們分別駕駛兩架「馬丁」式飛機，由漢口起飛，經南昌、衢州加油，五時五十五分，在寧波機場加油充彈。
晚上十一時三十分，一切準備就緒。
十一時四十八分，他們從寧波機場起飛，沿舟山南端飛行。不料，在定海上空遭到日軍高射炮的射擊。可是，因雲層厚，敵人無法看清目標，所以倖免被打。零時四十七分，他們看見機翼下遍地燈光，徐煥升認為是目標到了，命令投彈。飛行員奉命執行，這時聽不見炸彈的呼嘯，看不見爆炸的火光，更聞不到硝煙的氣味，看到的是漫天飛舞的紙片，如雪花般揚揚灑灑，飄落在日本的土地上。
出征之前，有人主張掛殺傷炸彈，也有人主張掛定時炸彈，教訓一下日本鬼子。可是，經多次研究後，大家認為，投精神炸彈的效果最好，這樣攻心為上，可以擴大政治影響。
散發的傳單中，有《中華民國空軍將士中國人民親善同盟告日本國民書》，其中道：
「我們的目的，不是要傷害貴國人民的生命財產。我們的使命，是向日本國民說明貴國的軍閥，在中國領土上做著怎樣的罪惡……」
飛機飛過熊本、福崗、佐世保、長崎、左賀、久留米市，飛遍了九州半島，撒下了萬紙傳單，而後對準航向，加大油門，飛回了祖國的懷抱。
這一大批「紙彈」，從精神上沉重地打擊了日本軍國主義，日本朝野上下，一個個拿著傳單震驚無比，收到了比扔下幾十顆炸彈更大的奇效。天皇見到了傳單，大為光火，責令參謀總部迅速拿出報復方案。
兩架飛機返回武漢，武漢萬眾在機場舉行盛大的歡迎儀式，歡迎東征勇士的歸來。
東征的勝利，在國際上引起了巨大回響，英國《新聞紀事報》當天發表了題為「勝利炸彈」的評論，論及中國空軍空襲日本一事說：「中國飛機日前飛往日本散發傳單，喚醒日本人民，推翻軍閥，此事意義極為重大，且亦饒有趣味。」
美國《華盛頓郵報》及《新聞》，登載中國空軍赴日散發傳單與日機轟炸中國武漢等不設訪城市相比較的插圖，並發表評論說：「中國空軍報復日機之轟炸，為散發傳單，與日本人之文明相較，實令日本軍國政府置身無地。」
這一次，宋美齡來機場慰問，帶來了市場不多見的西點、菸糖、水果，還送給每人一件皮夾克。她與飛行員一一握手說：「希望你們為保衛武漢再立新功。」
這次，她又見到了那個愛說笑話的蘇英祥，握著他的手說，「這一回你們東征日本的勝利，不會再是碰巧取得的吧？」
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