Противовоздушная оборона судов на переходах обеспечивалась силами и средствами ПВО фронта и входившими в состав конвоев бронекатерами и сторожевыми катерами Волжской флотилии и Астраханской военно-морской базы. Зенитными орудиями и пулеметами было вооружено 75 буксирных пароходов и самоходных судов. Для обслуживания этих боевых средств флотилия выделила 75 офицеров в качестве военных помощников капитанов и 258 старшин и матросов-артиллеристов. В Сталинградском корпусном районе ПВО была организована специальная группа рейсовых команд ПВО бассейна Нижней Волги, вооруженных малокалиберными зенитными орудиями и пулеметами. Эти рейсовые команды оперативно подчинялись командованию флотилии и направлялись на суда, не имевшие зенитных средств.
Астраханская военно-морская база располагала станцией беспроводного размагничивания кораблей. Когда немецко-фашистская авиация начала ставить неконтактные мины, командование флотилии организовало размагничивание канонерских лодок, бронекатеров, тральщиков и сторожевых катеров. С августа проводилось систематическое размагничивание транспортных судов. Все это в значительной мере способствовало безопасному плаванию на речных фарватерах.
Штабом флотилии были разработаны Инструкция капитанам судов по плаванию на Волге в условиях минной опасности, Инструкция бакенщикам и начальникам пристаней по наблюдению за минами и оповещению о минной опасности, Инструкция начальникам портов и пристаней по подготовке и постановке противоминных сетевых заграждений{39}. Эти документы имели важное значение в борьбе с минами противника на речной коммуникации. Начальник штаба капитан 1 ранга М. И. Федоров, его заместитель капитан 2 ранга Е. С. Колчин, флагманский минер капитан 3 ранга А. П. Хохлов умело координировали действия сил флотилии по обеспечению бесперебойности водных перевозок в бассейне Волги. Принимались меры к тому, чтобы как можно быстрее вводить в строй тральщики.
Несмотря на отсутствие достаточных сил и средств противоминной и противовоздушной обороны Волжской коммуникации и господство в воздухе авиации противника, командование флотилии смогло организовать надежную защиту перевозок по Волге.
Во время оборонительного этапа битвы за Сталинград и Кавказ бассейн Нижней Волги непрерывно подвергался ударам авиации противника, вражеские самолеты систематически бомбардировали конвои на переходе и порты, ставили мины на фарватерах.
Конвоирование наиболее ценных судов с воинскими грузами, нефтью и нефтепродуктами кораблями Волжской флотилии началось с 25 июля - после первых же налетов вражеской авиации. Меры, принятые Главным морским штабом, Военным советом Сталинградского фронта и командованием флотилии, позволили наладить противоминную и противовоздушную защиту перевозок по Волге. Она строилась с учетом четко определившейся тактики действий вражеской авиации на водных путях от Астрахани до Саратова. Самолеты противника регулярно вели на реке разведку утром, в середине дня и перед наступлением сумерек. Это позволяло им выбирать участки Волги, наиболее удобные для атаки обнаруженных судов и для минных постановок на путях их движения.
Волжские конвои обычно следовали ночью. Группы бомбардировщиков и самолетов-миноносцев под прикрытием истребителей на больших высотах подходили с запада к Волге и, установив направление движения судов, заходили с носовых курсовых углов для бомбардировки и постановки мин. Большая часть бомбардировщиков снижалась до высоты в 230 - 400 метров и, следуя контркурсами над конвоем, сбрасывала бомбы, вела пушечно-пулеметный обстрел. Остальные же бомбардировщики тем временем подавляли береговые зенитные артиллерийские батареи, а самолеты-миноносцы ставили мины на фарватерах с бреющего полета.
Впереди по курсу движения транспортных судов шли бронекатера и тральщики, вооруженные крупнокалиберными пулеметами. Буксировщики имели зенитные орудия, пулеметы и команды ПВО. За речными транспортами следовал один бронекатер. Создавалась, таким образом, круговая противовоздушная оборона судов на переходе. А в отстойных пунктах, кроме зенитных средств конвоя, в отражении налетов вражеских самолетов участвовали артиллерийские орудия и пулеметы войск ПВО и плавучие зенитные батареи Волжской флотилии.
Для борьбы с авиацией противника на коммуникациях Нижней Волги войска ПВО Сталинградского фронта выделили до 90 истребителей.
Таким образом, к концу июля 1942 года совместными усилиями командования Сталинградского фронта и Волжской флотилии, руководства Народных комиссариатов речного и морского флотов СССР была отработана организация планирования и защиты перевозок на Волжско-Каспийском водном пути, находившемся в зоне действий вражеской авиации.
Оборону нефтеналивных судов на Астраханском рейде и переходах от Астрахани до Замьян осуществляла Астраханская военно-морская база, оперативно подчиненная командующему Волжской флотилией. Противоминная и противовоздушная оборона перевозок на участке от Замьян до Саратова обеспечивалась разнородными силами Волжской флотилии, авиацией и зенитными средствами войск ПВО Сталинградского фронта. Режим плавания во всей зоне от Астрахани до Саратова регламентировался командованием флотилии.
Уже в первых числах августа 1942 года вражеская авиация стала встречать организованное, все более усиливавшееся противодействие на Волжско-Каспийском водном пути. Фронтовая разведка своевременно обнаруживала прорывы самолетов противника к Волге. Это позволяло прикрыть конвои с воздуха истребителями, привести в готовность зенитные средства на кораблях охранения.
Вражеские самолеты, снижавшиеся до малых высот для прицельного бомбометания, подвергались интенсивному обстрелу бронекатеров и вооруженных транспортных судов. Это заставляло фашистских летчиков атаковать конвои с больших высот или же вовсе отказываться от бомбовых атак. Корабли охранения транспортных судов, дозорные корабли на боевых участках и береговые артиллерийские зенитные батареи войск ПВО Сталинградского фронта активно противодействовали и постановкам мин, производившимся самолетами противника с бреющего полета.
С 25 по 31 июля фашистская авиация поставила на Волге 231 мину, в августе же - 74, а в сентябре - ноябре всего лишь 37. Это объясняется тем, что битва за Сталинград отвлекала почти всю авиацию противника для непосредственной поддержки сухопутных войск, а также усилением противовоздушной обороны Волжско-Каспийского водного пути. К тому же противник, видимо, полагал, что с выходом его войск к Волге у Сталинграда эта важная водная коммуникация была парализована.
Экипажи транспортных судов, зенитчики кораблей флотилии и войск ПВО Сталинградского фронта мужественно и умело отражали бомбовые удары вражеской авиации, решительно срывали его минные постановки. Тральные силы флотилии с большим напряжением вели боевое траление и обеспечивали проводку конвоев за тралами.
Боевой счет сбитых вражеских самолетов над Волгой открыли расчеты артиллерийских и пулеметных установок бронекатера No 53 лейтенанта И. Д. Карпунина. 27 и 29 июля 1942 года меткими залпами они сбили два фашистских бомбардировщика. Только 25 - 31 июля экипаж бронекатера отразил 22 атаки авиации противника.
Зенитчиками транспортных судов и рейсовыми командами в августе ноябре 1942 года было сбито 12 самолетов противника. В результате действий истребительной авиации и зенитных батарей войск ПВО Сталинградского фронта гитлеровцы недосчитались десятков своих самолетов, рвавшихся к Волге.
14 - 16 августа 1942 года пароход "Сократ", следовавший с нефтеналивными баржами из Астрахани к Сталинграду в охранении бронекатеров, подвергся массированным налетам фашистской авиации. Истребители Сталинградского фронта в воздушных боях над конвоем сбили двух стервятников. Зенитчики "Сократа" за эти дни уничтожили три бомбардировщика и отразили 48 атак вражеских самолетов.
Во время налетов авиации противника отважно действовали моряки пароходов "Алтай", "Буденный", "И. Сталин", "С. Орджоникидзе", "М. Калинин", "Крестьянин", "Тургенев", "Память Парижской коммуны", "Ленинградская правда" и других. Многие из них удостоились высоких правительственных наград. Капитан парохода "Сократ" А. И. Кривцов и штурман этого судна И. В. Вахрамов, капитан парохода "И. Сталин" И. С. Рачков были награждены орденом Ленина, а капитаны парохода "С. Орджоникидзе" А. М. Давыдычев, парохода "М. Калинин" Н. М. Багатов, парохода "Память Парижской коммуны" Л. Д. Галашин, парохода "Алтай" Н. И. Макарычев, парохода "Крестьянин" Б. П. Широков и другие - орденом Красного Знамени.