24 января 1916 г. корабли прибыли в район проведения операции и спустили на воду 11 гидросамолетов М-5, которые преодолели 15 миль, отделявшие их от цели, и успешно атаковали пудовыми и 10-фунтовыми бомбами сооружения для погрузки угля. Авиаторы также добились попаданий в стоявший в порту турецкий пароход «Ирмингард» и по возвращении заявили о его потоплении. Операция проходила при активном противодействии неприятеля. Германская подводная лодка UB-7 даже атаковала стоявший во время приема возвращавшихся самолетов «Александр I». Корабль успел дать ход и уклонился от выпущенной торпеды (она зацепила поплавок М-5 № 37 л-та РФ. фон Эссена и, не взорвавшись, затонула). Немедленно взлетев, Эссен приступил к поиску субмарины, вынудив ее уйти на глубину и отказаться от дальнейших атак. По сути, этот пример следует рассматривать в качестве первого в истории случая применения авиации для противолодочного охранения собственного соединения вблизи неприятельского побережья.
Блокада турецкого угольного района Эрегли-Зунгулдак, в осуществлении которой принимали активное участие авианесущие корабли, стала одной из главных задач флота в Первой мировой войне. Обычно в каждую тактическую группу включали по 2 авиатранспорта с 12 гидросамолетами на борту. Артиллерийские обстрелы неприятельских портов в сочетании с систематическими ударами с воздуха позволили сделать блокаду значительно более эффективной.
Представляет интерес также практика использования авиатранспортов для охранения крупных сил на переходе морем при подготовке большого десанта на побережье турецкого Лазистана. Гидросамолеты осуществляли противолодочное охранение и вели воздушную разведку на всем маршруте перехода транспортного конвоя. Этот пример тоже относится к числу несомненных приоритетов отечественного флота. Добавим, что переброска морем и высадка десанта прошли совершенно без потерь (!), более того, неприятель до последнего момента ничего не подозревал и не предпринимал никаких мер противодействия.
Имеются основания записать на счет черноморских гидроавиаторов и потопление германской подводной лодки UB-7, пропавшей со всем экипажем на позиции в районе Севастополя 30 сентября -1 октября 1916 г. Именно тогда М-9, осуществлявший противолодочное охранение при выходе в море линкора «Императрица Мария» под флагом командующего флотом вице- адмирала А.В. Колчака, бомбил обнаруженную с воздуха неприятельскую субмарину (летом 2008 г. лежащую на 67-метровой глубине юго-западнее м. Херсонес лодку нашли аквалангисты).
В 1916 г. в носители гидросамолетов на Черном море переоборудовали временно входившие в состав русского флота румынские посыльные суда «Румыния» (фото на заставке), «Император Траян», «Дачия» («Дакия») и «Король Карл». Гидросамолеты М-5 и М-9 предполагали также разместить на палубах новых, серийно строившихся в Николаеве десантных пароходов типа «Эльпидифор», а также на транспортах «Саратов», «Афон» и «Иерусалим», но не успели…
Одним из следствий февральской революции стало переименование черноморских гидрокрейсеров, получивших с мая 1917 г. новые названия: «Николай I» – «Авиатор», «Александр I» – «Республиканец», «Император Траян» – «Социальная Революция», «Король Карл» – «Иоанн Роа- тэ», «Румыния» – «Республика Румыния», «Дакия» -«1907».
Сторонником активного использования гидроавиации был командующий флотом Черного моря вице-адмирал А.В. Колчак. Придерживаясь тактики активных боевых действий, он готовил вверенный ему флот как к высадке ряда тактических десантов, так и к событию стратегической важности – десанту на Босфор, запланированному на июнь 1917 г. После захвата турецких проливов должно было последовать заключение мирного соглашения с Центральными державами. Чрезвычайную важность обеспечения успеха босфорской операции приобретала тщательная воздушная разведка предполагаемых мест высадки, надежное прикрытие сил десанта с воздуха на переходе морем и бомбардировка береговых укреплений. Весной 1917 г. гидросамолеты с русских авиатранспортов вели активную разведку неприятельского побережья, осуществляя фотографирование предполагаемых мест высадки. Так, 10-12 марта 10 гидросамолетов с «Александра», «Николая» и «Румынии» впервые осуществили разведку района Констанцы и района к северу от нее. Для маскировки истинной цели они попутно сбросили бомбы на ряд береговых объектов. Второй аналогичный поход состоялся 24 марта – гидросамолеты разведали район о. Теркоз (к северо-западу от Босфора). Авианесущие корабли прикрывала с моря 2-я маневренная группа флота в составе линейного корабля «Императрица Екатерина Великая», крейсера «Память Меркурия» и двух эсминцев. Операция снова прошла удачно. От зенитного огня повреждения получил лишь один М-9 (пилот л-т М.М. Сергеев и наблюдатель унтер-офицер Н.С. Тур). Не имея возможности дотянуть до своего корабля, экипаж приводнился, обстрелял из пулемета и захватил стоявшую на рейде турецкую шхуну, вынудив ее команду бежать на берег. Сняв пулемет и затопив поврежденный самолет, Сергеев и Тур привели шхуну в Севастополь.