第二次世界大战是迄今为止人类历史上规模最大的一次战争，参战飞机的数量、质量、空战的规模和战果都是世界空战史上空前的。空战样式多种多样，空军不仅能支援陆、海军作战，还能独立进行空中战役，空中力量开始从配角变成主角并全程使用。
1939年9月，第二次世界大战爆发，空中力量首次大规模地参与了战争的全过程，取得了空前的战果。
一、德国入侵波兰的空战，首个由空军决定地面战斗胜利的范例
1939年9月1日，作为第二次世界大战开端的德国对波兰的"闪击战"中，德国首先出动700架飞机进行空中突击。在战争开始的第一时间，德空军首先出动3架飞机超低空轰炸了两座维斯瓦河铁路桥的路基，成功地阻止了波军的炸桥行动。随后，德空军出动700架飞机突击了波兰11个空军基地和21个机场。其中60架轰炸机在30架战斗机护航下，突击了波兰的克拉科夫机场，投下的96吨炸弹全部命中目标。同时，其它轰炸机轰炸了克罗斯诺、莫德洛夫卡、腊多姆、罗兹、斯凯尔尼维策、托马舒夫、伦贝格、华沙奥肯切等机场，破坏了机场跑道、机库、油库和弹药库。下午，在华沙上空，波兰空军战斗机与德空军战斗机进行了二战中的首次空战。当天，德空军以大队为单位战斗出动30次，其中17次袭击波兰空军的机场，8次支援地面部队，5次攻击波兰海军。
第二次世界大战中的德军战机
德国空军在夺取制空权后，积极对地面部队实施直接支援。德空军轰炸了波兰军队的通讯网络和一线机场的作战指挥通信系统，使波军的通信中断，无法实施集中统一的作战指挥。德空军还猛烈攻击了波兰的城市、铁路枢纽、军火库、桥梁、渡口、运动中的部队，使波军陷于绝境。9月1日，德空军强击机攻击了边境线上波军固守的潘基村，这是二战中空中力量首次对地直接攻击。
德国空军对地面部队进行的史无前例的大规模支援，取得了令世人震惊的效果，使德军装甲部队在短短一周内，就突破了波兰防线前进220多公里。9月16日至17日，德空军每天出动数百架飞机轰炸波军的波兹南集团军，迫使波军17万人投降。9月25日，德空军出动飞机1000多架次对华沙进行猛烈轰炸，投下560吨炸弹和72吨燃烧弹，使华沙陷入一片火海之中，迫使波兰最终投降。
这场战争成为空中战争的一个创举，是战争史上第一个由空军决定地面战斗胜利的范例。
二、德国入侵西欧的空战
第二次世界大战中德军对西欧实施闪电战
1940年5月10日至6月24日，德国对西欧的法国、荷兰、比利时、卢森堡诸国实施的"闪击战"，仍然以出动3000架次飞机突施猛烈的空中突击拉开战争的序幕。随后，德空军持续保持高出动量。
在荷兰方向，5月10日当天，德空军仅运输机就出动了309架，用于实施机降作战。尽管在两天的作战中，德空军损失了167架运输机，但德军的空降作战行动仍保障了地面部队向荷兰纵深挺进。5月14日，德空军100架飞机在8分钟内向鹿特丹投下了97吨炸弹，造成市中心的一半建筑物被毁，S00人死亡。荷兰在5天内就沦陷。
第二次世界大战中的德军运输机
在比利时方向，1940年5月10日，德空军出动41架运输机拖曳着滑翔机运载突击队实施机降作战，炸毁了比利时的几处关键要塞，掩护地面部队向前推进。到18日，比利时空军大部分部队的飞机全部损毁。历经18天，比利时被迫投降。
在法国方向，1940年S月10日，德空军出动3500架次飞机，对法国空军机场进行攻击，击毁大量飞机，夺得制空权。此后，德空军除主要用于支援地面部队作战外，还对铁路和公路进行轰炸，阻止法军向前线调动部队、运输补给;对法国航空工厂进行轰炸，使其陷于瘫痪状态，在整个战争期间无法完全恢复正常生产。5月13日，德空军又出动S00多架飞机，对法军进行了5个多小时的猛烈轰炸，掩护己方陆军顺利渡河建立登陆场。
敦刻尔克大撤退期间，德军出动800架飞机实施轰炸
从5月26日到6月4日，在英、法军敦刻尔克大撤退期间，德国空军共出动800架飞机实施轰炸。英空军则高强度地连续出动2739架次飞机进行护航，以损失237架的代价，击落德空军飞机140架，掩护海军将33.8万英、法军队撤退到英国。到敦刻尔克撤退为止，法国空军共损失飞机500余架。德国空军损失也比较大，仅在1940年S月间，就损失了空军总兵力的20.2%，其中，轰炸机兵力损失27.4%。在历时39天的法国之战中，法国空军损失飞机810架，损失飞行员约800名；英国空军损失飞机959架。
三、苏德战场空战
苏德战场中的轻型轰炸机
1941年6月至1945年5月的苏德战场空战是空战史上参战飞机最多、规模最大、争夺最激烈的空中斗争。苏德战场上空遮天蔽日的机群大战控制了整个战争的进程。德国对苏联实施航空兵和装甲兵联合作战的"闪击战"，在战争一开始就夺取了战略制空权，使苏联空军损失惨重，陷于被动。为扭转战局，苏联空军同德国空军进行了长时间的争夺制空权的斗争，其规模之大、时间之长是世界空战史上所没有过的。苏联空军在莫斯科、斯大林格勒、库班、库尔斯克空战中，通过集中兵力、使用新的飞机和空战战术以及进攻性空战，逐步夺得战役制空权，最终夺取战略制空权，为苏德战争乃至整个二战的最终胜利创造了条件。苏、德争夺制空权的斗争分为三个阶段。
- 第一阶段从1941年6月22日至1942年I1月，德国空军保持战略制空权，而苏联空军至莫斯科会战才第一次夺取战役制空权。
第二次世界大战中的苏联空军
德国在战争一开始就力求夺取空中主动权，把空军的主力集中用于对最重要的机场实施突然的密集突击。德军共集中了5000架飞机对付苏联，其中将近一半用于突击机场。苏联空军损失极为惨重，开战的第一天就损失飞机1200架，仅在机场上就被击毁800架。德国坦克部队在空军的支援下，第一天就向苏联境内推进了20至50公里。在战争开始阶段，苏军以歼击航空兵的积极进攻性空战和对每个方面军所辖范围内的敌机场实施周期性的突击来抗击德国空军的密集打击。6月22日至7月10日，苏空军用37.1%的战斗出动架次即4.7万架次抗击德空军，在空战中击落德机752架，在机场击毁348架，突击德军坦克纵队2112架次，投弹1万吨，自己损失飞机3500架。
莫斯科保卫战
在莫斯科保卫战中，经过历时三个多月的顽强较量后，德军在空战中和在机场上损失飞机达1600多架。在苏空军掌握了战役制空权的情况下，德空军仍然倾尽全力向被围德军提供支援。从2月20日至5月18日，德空军进行了高强度的军事空运，共出动飞机1.44万架次，运送粮食、弹药、武器2.4万吨和汽油2400万公升，运出伤兵2.2万人。空运过程中，德军损失飞机265架，伤亡飞行员383名。这次高强度的军事空运，使德军得以坚守杰米扬斯克，成为战争史上第一次成功的大规模空中救援补给行动。德空军虽然在莫斯科方向丧失战役制空权，但是仍然保持着苏德战场的战略制空权。
在斯大林格勒防御战役开始时，德军配置飞机1200架，不仅数量比苏联空军多1倍，而且还在质量上占有优势。但苏联空军采用快速对头攻击的新战术、装备新式战斗机、改进强击机性能等措施，减少了战斗损失。苏空军共出动飞机7.7万架次，投弹2.3万枚，发射火箭弹3.8万枚、加农炮弹120万发、枪弹400万发，击毁德机1400多架。
这一阶段，由于苏联空军积极的进攻性行动，德国及其盟国损失飞机1.5万多架，而在同一时期其他所有战区，他们总共才损失3400架，只相当于苏德战场损失数量的22.7%。
- 第二阶段从1942年11月至1943年8月，苏联空军通过斯大林格勒、库班、库尔斯克战役，从夺取战役制空权到完全夺取战略制空权。
第二次世界大战中的苏联空军
在斯大林格勒战役中，1942年11月25日以后，苏空军积极进行战斗活动，平均每天出动飞机800架次，而德空军平均每天仅出动115架次。在整个斯大林格勒会战中，苏联空军共消灭德军近3000架飞机，再次夺取战役制空权，确保苏军获得会战胜利，并从根本上改变了苏德战场的战略形势，掌握了战略主动权，为夺取战略制空权奠定了基础。
在库班交战中，双方都特别注重以大编队的方式密集使用航空兵。仅1942年4月17日一天时间，德空军就出动飞机1000架次突击登陆场，苏空军出动1427架次同德空军进行85次空战，击落德机50架a4月29日的空战尤为激烈，苏空军共出动飞机1308架次，德空军出动539架次，双方进行了50次空战，德机共被击落74架0此后，苏空军每天都以高出动量出击，双方每天进行编队空战达40次以上，每次参战飞机为50架至80架。库班空战持续了两个多月，空战的次数和双方参战飞机的数量之多、空战的规模之大，在苏德战争中都是创纪录的。在此期间，苏空军共出动3.5万架次，与德空军进行734次空战，共击落德机1100架。苏空军夺得苏德战场的战略制空权，为苏军战略大反攻打下了基础。
库尔斯克会战
争夺制空权的斗争在库尔斯克会战中达到了白热化的程度。苏联空军在1943年4月、5月和6月，在南方和中央方向进行了三次大规模空中战役，使德军损失了1000多架飞机。
仅在1943年5月6日至8日，在1200公里的战线上苏军就有6个空军集团军参战，是苏德战争中规模最大的空中战役。随着德军转人进攻，仅7月5日就发生了175次编队空战，有279架德机被击落。在库尔斯克会战中，苏联空军共消灭德军飞机3700多架，有力地支援了地面部队取得胜利。
- 第三阶段从1944年春至1945年德国投降，苏联空军在保持战略制空权的前提下，继续争夺战役制空权，遂行了支援地面部队作战、军事空运等任务，彻底击败德国空军。
柏林战役
在1944年春至1945年5月的战略反攻期间，苏空军共出动飞机147万架次，投弹1833万枚，在空中和机场消灭德机2.1万架。仅1945年，苏前线航空兵平均每月出动14.7万架次，而德空军仅出动1.5万架次。1945年4月16日柏林战役开始时，苏军创造了一天出动飞机1. 75万架次的最高记录，空战1317次，击落敌机1132架。大规模的空中战略反攻给德空军以毁灭性打击，迫使德军投降，同盟国方面最终赢得欧洲反法西斯战争的胜利。
在整个苏德战场空战中，苏空军共出动飞机312.4万架次，投弹66万吨，击落德机5.7万架，取得了辉煌的战果。
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