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1937年7月，全面抗战爆发。当年8月，在中国华东地区爆发了激烈的淞沪会战。中国空军紧急调集三个大队的飞机准备迎敌。
1937年8月14日，日军出动18架96式陆攻，目标直指中国在杭州的军用机场，意图一举摧毁中方机场及战机。日机的动向被中国的观察哨发现，恰巧此时高志航及其所率领的第四大队转场到达笕桥机场。由于战况紧急，第四大队转场刚落地，便立即起飞迎敌，战斗变成了遭遇战。
虽然来袭的敌机96式是日军新锐的双发陆攻，有着较高的速度和自卫火力，但是因为所谓的“战斗机无用论”和对中国空军的轻视，18架敌机居然没有带护航战斗机。经过约30分钟的激战。来袭的18架日军96陆攻被当场击落3架（高志航首开击落敌机记录），击伤3架（一架重伤后在返航时坠海），而中国空军在空战中无任何损失。
在这之后，日军不甘失败，继续出动攻击机。结果后续几天，日军飞机被士气高涨的空军重创。到8月16日，空军又新击落8架96陆攻。日军木更津和鹿屋轰炸机航空队实力下降约一半，同时有65名机组成员损失。而加贺号的舰载航空队也被击落10架飞机。对于战况感到难以置信的日军大西泷治郎亲乘一架96陆攻参加战斗，想看看发生了什么事情。结果是该次攻击的6架96陆攻被当场击落3架，大西所搭乘的飞机被战斗机追了一路，被命中多发子弹，侥幸没有坠落，得以逃回基地。
虽然抗战初期中国空军英勇作战，给予侵略者以沉重打击，但由于之后日军投入新式96式战斗机，并大幅加强了护航力度。同时随着陆地战场战局变化，日军开始在陆地上修筑前进机场，留给空军的预警时间大幅减少。更为重要的是，当时中国几乎没有新造战斗机的能力，维护能力也有限，仅有的实力慢慢被消耗掉了。
在整个八年抗战中，中国空军大起大落，经历过初期的辉煌，也经历过40至41年的灰暗时期，中国空军在抗战中后期由盟军援建恢复，成为重要的一支反法西斯作战力量。
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中国空军当时的主力战斗机霍克III
高志航霍克III座机涂装
著名航空画家陈应明绘制的8.14空战油画，高志航击落敌机
日军的96式陆攻由于缺乏装甲防护和战斗机护航，损失惨重
表现霍克III拦截日军轰炸机的美术作品
机场上的霍克III战斗机，由于得不到很好的补充，空军实力被一点点消耗掉了
1937年底，苏联开始援助中国抗战，中国空军在得到援助后也一度恢复并创造了不少战绩
苏联援华的I-16战斗机
画家陈应明绘制的中国空军芷江接受日军投降油画
游戏里的霍克Ⅲ（志航机）
游戏里的伊—16（哲生机）
