В условиях напряженных и весьма динамичных боевых действий, когда обстановка на фронте часто менялась, большое значение приобретала воздушная разведка. От воздушных разведчиков требовалось вскрыть движение войск противника по дорогам перед фронтом, выявить районы сосредоточения войск, следить за маневром врага на поле боя, наблюдать за группировкой его авиации.
Для ведения воздушной разведки днем назначались постоянные экипажи от 283-й иад и 228-й шад. Ночью разведку выполнял 970-й лбап. Оперативную воздушную разведку и аэрофотографирование объектов обороны противника вел летный состав 325-й ораэ и 40-го отдельного дальнеразведывательного авиаполка (одрап ВГК). Экипажи, выделенные для ведения воздушной разведки, как правило, имели большой боевой опыт, хорошую тактическую и летную подготовку. Лучшими разведчиками в 283-й иад стали летчики капитан А. А. Ефремов, старшие лейтенанты П. Г. Незоля и В. И. Шуин, младший лейтенант Г. Д. Токарев, а в 220-й иад — летчики З. В. Семенюк, И. Ф. Балюк, Я. Д. Михайлик, В. А. Лимаренко и другие.
В результате напряженных боевых действий войск и авиации Сталинградского и Юго-Восточного фронтов в первой половине сентября попытки врага с ходу ворваться в Сталинград были отражены. Но гитлеровцы не отказались от своих планов: они были еще сильны и уверены в своей победе.
13 сентября 6-я немецкая армия начала штурм города, поддержанный сотнями самолетов противника с воздуха.
Войска Юго-Восточного фронта вступили в тяжелые бои, с трудом сдерживая натиск врага.
Соединения и части 16-й воздушной армии днем и ночью наносили удары по группировке немецко-фашистских войск в районах Малая и Большая Россошка, Акатовка, Кузьмичи, разъезд Конный, Рынок. Истребители вели борьбу с вражеской авиацией, прикрывали войска на поле боя и свои аэродромы. С 13 по 16 сентября воздушной армии произвели 405 самолето-вылетов, из них половину — для ударов по войскам врага. В воздушных боях был сбит 21 самолет противника.
Чтобы ослабить натиск противника на Сталинград, командование Сталинградского фронта решило 19 сентября силами войск левого крыла фронта нанести контрудар в направлении Гумрак, Городище.
16-я воздушная армия должна была уничтожать огневые средства врага перед фронтом 1-й гвардейской армии, прикрывать группировку своих войск, подавлять авиацию противника на его аэродромах и содействовать успеху войск, наносящих контрудар. Для поддержки войск выделялось 118 истребителей, 84 штурмовика и 21 бомбардировщик, которые должны были выполнить 650 самолето-вылетов.
17 сентября истребители воздушной армии прикрывали войска и вели разведку перед фронтом 1-й гвардейской армии, а также вылетали на перехват вражеских самолетов. Всего за день они произвели 180 вылетов и в воздушных боях уничтожили 15 самолетов противника, потеряв 7 Як-1. Штурмовые дивизии готовили материальную часть. Ночью экипажи 970-го лбап подавляли авиацию противника на аэродромах Тузов, Суровикино, Зряжский и Обливская.
С рассветом 18 сентября части воздушной армии нанесли удар по аэродромам Песковатка, Гумрак и вражеским узлам связи, а затем прикрывали с воздуха боевые порядки войск 1-й гвардейской и 24-й армий, уничтожали живую силу и технику противника в районах совхоз Опытная станция, разъезд Конный, Большая Россошка и подсобное хозяйство, а также вели воздушную разведку и вылетали на перехват фашистских самолетов.
Всего 18 сентября было произведено 363 самолето-вылета. Экипажи воздушной армии за день вывели из строя 15 танков, 109 автомашин, 21 артиллерийское орудие, подавили огонь трех батарей, рассеяли и уничтожили несколько сотен гитлеровцев. В воздушных боях было сбито 26 и повреждено 2 самолета противника. У нас не вернулись с боевого задания 32 самолета; многие из них сели вынужденно вне аэродромов.
Самоотверженно и умело действовали в этот день летчики 688-го шап. Они получили очень сложную задачу — поставить дымовую завесу перед фронтом наших войск на открытой местности. Для этого группе штурмовиков требовалось пройти на бреющем полете непосредственно перед войсками противника в зоне ожесточенного ружейно-пулеметного и зенитного огня. Командир полка коммунист майор К. В. Яровой на этот полет вызвал добровольцев и сам повел группу штурмовиков. Задача была выполнена. Дымовая завеса помогла войскам перейти в наступление и потеснить фашистов. Однако самолет майора Ярового был подбит и упал на территории противника.