22PS中队2架巡逻的霍克III正前往备降机场去加油，他们于途中看见了日本轰炸机编队朝目标飞去。22PS的副中队长苑金函(Yuan Chin-han)带着他的僚机进入一支轰炸机编队的拦截航线，后来证明那是第1联合航空队的36架G3M2，后者的目标是重庆西部市郊的政府官邸和一座无线电站。这些霍克III飞行员攻击了日本轰炸机编队，但是僚机的机枪很快就卡住，苑金函不得不独自冲下去。他命中了第3小队一架G3M2的左侧发动机，后者逐渐掉队，这支编队的速度慢下来，试图保护这架受伤的飞机，苑金函集中火力，又击伤了右发动机，最后打光了子弹，他很满意地看见两台发动机都拉出了黑烟。
2架21PS中队的И-152在中队长陈盛馨(Chen Sheng-hsing)的率领下加入战斗，他的僚机高又新正前往白市驿去加油，这时，他们发现了正在逼近的日本轰炸机。2人爬升回高空，看见第1联合航空队的编队正在向目标飞去，后面有一架一瘸一拐的轰炸机在跟着。陈盛馨和高又新决定攻击后者，但是进入射程时，整个编队已经减慢了速度，把那架受伤的九六式陆攻套入了保护圈中。高又新试着把这架飞机打下来，陈盛馨从另一个方向发起攻击，尝试着把自卫火力吸引开，却发现其它轰炸机的反击很猛烈。这架受损的轰炸机速度和高度一直在掉，最后，整支编队无法再继续跟着。这名日本飞行员有试着躲到云里，可是高又新已经紧紧地咬住了他，一直打到目标撞地坠毁。他因此而获得了一个分享战果。
1940年夏，日本海航派出的轰炸机群规模更大，投弹的高度更高----6月，G3M2九六式陆攻二二型的飞行高度达到了23000英尺。这一时期的苏制飞机使用的是低辛烷值燃料(70-74)，高空性能很明显无法和换装大马力发动机并使用87辛烷值燃料的九六式陆攻二二型相比。这些中国战斗机只能攻击一次日本轰炸机，之后就追不上了。但还是有一些飞行员成功地拦截了目标，而且成功的时候更多的是靠运气，而不是技术。日本海航的记录显示在1940年一共有9架G3M被击落，这就解释了为什么这段时期的星序颁发要求突然放宽了，目的是为了提升越来越低沉的士气。
1940年23PS中队的一架И-152，这种飞机和3年前交付中国空军的И-15没有多大的区别，只是把4挺7.62mm机枪中的一挺换成了12.7mm的。高又新和徐吉骧在1940年9月13日那场空战中驾驶的И-152就和照片中的一样。
8月，中国空军尝试给22磅降落伞炸弹安装定时引信来破坏日本飞机的编队。11日，4PG大队的大队长郑少愚带领着21PS中队的6架И-152升空，每架飞机都挂载了4枚降落伞炸弹。柳哲生跟不上编队的速度，结果没有投弹。剩下的5架飞机飞到了日本轰炸机的前方，于2000英尺距离处投弹。定时引信使得炸弹在轰炸机前方250英尺处爆炸。日本海航声称没有造成多少损伤，但是4PG大队的И-152却让对手晕头转向，最后，他们用机枪击落了一架G3M。
9月13日，日本人亮出了他们的“王牌”，第12航空队的A6M零战首次参战。这种飞机不仅可以飞到重庆和成都，而且性能比中国空军的任何一种战斗机都好。第13航空队向重庆派出了27架G3M，把中国战斗机引向进藤三郎(Shindo Saburo)大尉率领的13架A6M。中国空军一共派出了9架И-16和25架И-152，其中一架И-152由高又新驾驶。就在中国战斗机等着轰炸机到来的时候，他们被零战突击了，一共有13架中国战斗机被击落，9名飞行员阵亡。为了生存而战斗，高又新3次把友机后面的零战赶跑。有一次，他拉近到一架零战后方160英尺处，这架零战正在追逐另一架И-152，开火后命中目标。在这次空战中，高又新可能击伤了3架零战。
零战来到中国战场后，中国空军的战斗机部队尽量避免出战，并被部署到各个疏散机场里。可是，无处不在的C5M侦察机经常能跟踪到停在地面上的中国战斗机，并发起攻击。然而，如果零战没有出现，中国战斗机就会去拦截日本轰炸机。比如，1941年5月21日，美晃(Mihoro)航空队27架没有护航的G3M 去轰炸兰州，21PS中队的7架И-153就攻击了它们。其中一架G3M被击落，另一架遭到重创，被命中70多发子弹。
第二天，美晃航空队又派出25架G3M来到兰州，这次有一队零战护航，在轰炸机到来之前搜索中国战斗机。4PG大队24PS中队受命飞往兰州以北的中川镇机场，躲避空袭。当25架G3M从机场上方飞过时，6架该中队的И-16刚降落。高又新在当年早些时候被调至24PS中队，预料到日本人还会回来轰炸机场，他钻进一架飞机就升空了(发动机还没有关掉)。
爬升至16400英尺，他发现9架轰炸机改变了航向，正朝中川镇机场飞去。高又新对敌机编队进行了多次攻击，骚扰的时间足够久，得以让剩下的6架И-16重新启动发动机并升空，日本轰炸机扔下了45枚132磅炸弹，只有一架И-16被炸弹击伤。高又新击落了桥本进太郎(Hashimoto Shintaro)驾驶的那架G3M，并击伤了另一架，飞机上的唯一损伤是机枪协调装置失灵而在螺旋桨上打出的一个洞。美晃航空队剩下的九六式陆攻在零战的保护下轰炸了兰州，而且从未遇到过中国战斗机。然而，这只是中国空军与A6M一边倒的战斗中鲜有的战果。其它部队都受到了重创，尤其是5PG大队，他们在1941年3月至7月间损失了32架И-153和И-16。
6月，德国入侵苏联，苏制战斗机的供应就停止了。当时，中国空军的境况糟得不能再糟了。现在是国际社会出手干预的时候了，美国政府越来越担忧日本占领中国和法属印度支那的野心，于是在1941年8月对日本采取石油禁运。像零战高性能表现所依赖的高辛烷值航空燃料也无法再从美国进口了。最后，美国的外交举措没有让日本停止侵略，最后导致日本海航偷袭珍珠港，引发了太平洋战争。