Она училась уже на втором курсе техникума, когда в Воронеже открылся аэроклуб. Значит, можно все же стать летчицей? Их было несколько девчонок среди сотни парней, и приходилось снова доказывать свою силу, ловкость, смелость. Она старалась прыгать с парашютом больше всех, летать на самолетах лучше всех.
В 1933 году в Воронежский аэроклуб прибыла комиссия ВВС отбирать кандидатов в военные авиаучилища. Катя Зеленко и ее подруга Нина Русакова выдержали самые строгие испытания и вскоре были направлены в Оренбургское военное авиационное училище. В 1936 году, закончив училище, стали одними из первых военных летчиц страны.
Услышав, что предполагается рекордный высотный полет на самолете без кислородного прибора, Катя подала рапорт: готовить ее — как «выносливую, не устающую от перегрузок спортсменку и призера Харьковского военного округа по метанию молота». С ней согласились, подготовка началась. Но медики вскоре решили, что такой полет бессмыслен: не стоит испытывать людей на выносливость, лучше создавать новые самолеты и безотказную кислородную аппаратуру.
Зато ее рапорт об отправке на Карельский перешеек для участия в боях с белофиннами кто-то, не заметив в подписи «лейтенант Е. И. Зеленко» ничего необычного, подписал, и она оказалась на войне.
«Я здорова, Сонечка! Какие тут прекрасные места! Словами передать просто невозможно, — писала она в Воронеж сестре, заменившей ей умершую в 1937 году мать. — Если бы я была поэтом, обязательно бы стихи написала. Представь себе: лес да лес без конца и без краю, озера, снег, много снегу. Одним словом, что-то несравненное, удивительное. Если бы не война…
Мне уже много раз доводилось отвозить «ворошиловские килограммы» белофинским бандитам. Приятные гостинцы, как ты думаешь?»
Из другого письма Соне:
«Я стала заядлым парашютистом. Как видишь, Соня, недаром я с хлева прыгала с зонтиком! Есть большое желание прыгать больше…»
В наградном листе на орден Красного Знамени есть такие слова: «На боевые задания летает с большим желанием, в плохих метеоусловиях и сложной обстановке хладнокровна и расчетлива. Обстрелянная зенитной артиллерией, смело продолжает вести бой, задание выполняет отлично».
После участия в войне с белофиннами Катя вернулась в Харьков, и как опытный пилот была назначена командиром звена 135-го ближнебомбардировочного полка.
— Я прошу зачислить меня в первую эскадрилью, — попросила она.
— Но эта эскадрилья принимает с авиазавода новые самолеты Су-2, осваивает их и учит других летчиков!
— Именно поэтому я и прошусь туда.
Знания, полученные в авиатехникуме, помогли ей быстро разобраться в новых самолетах. Она бывала в цехах, где собирали Су-2, проводила их испытания.
Кате было неполных 24 года, когда в качестве летчика-инструктора она помогала осваивать новые Су-2 командному составу семи полков, где встречались ученики гораздо старше ее по возрасту. Но умела молодая летчица учить других так, что никто не считал зазорным учиться у женщины, сдавать ей технику пилотирования и не обижался на суровую требовательность. Может быть, оттого, что сама Катя летала безукоризненно?
«Некоторые летчики недолюбливают парашют, и кое-кто пытался ускользнуть от учебных прыжков, — вспоминает однополчанин Кати, генерал-майор авиации Николай Ильич Ганичев, — так мы таких тогда, в 1940 году, направляли в группу Кати. Все знали, как любит и умеет она прыгать и как не решаются при ней наши летчики показать свою робость перед парашютом».
В 1943 году, когда Сумская область была освобождена от фашистов, в областной военкомат пришла учительница Анастасия Пантелеймоновна Марченко и принесла комсомольский билет с пятнами крови. Вот что рассказала она:
«Это билет летчицы, таранившей фашистский самолет. Мы, жители села Анастасьевка, в тот день, 12 сентября 1941 года, спешили убрать урожай в поле и спрятать. Ждали, что вот-вот появятся немцы. Над нами разыгрался бой: семь фашистских самолетов окружили один советский. Он отстреливался, и один вражеский самолет загорелся и понесся к земле. Потом советский самолет ринулся на фашистский с налету, и оба рухнули наземь. Фашистский — на лес, а наш — на край поля, в казацкую могилу — так у нас скифские курганы зовут».