В конце декабря и первых числах января авиация противника не проявляла большой активности, но по мере приближения срока нашего наступления интенсивность ее действий стала возрастать. Немецкие воздушные разведчики в поисках мест сосредоточения советских наземных войск обшаривали не только наши прифронтовые тылы, но и забирались в глубину до 100 километров и более. Иногда они появлялись над Старобельском, Ворошиловградом и Ново-Айдаром. Были случаи, когда вражеские самолеты-разведчики наносили по нашим объектам бомбовые удары. Гитлеровцы пытались производить воздушные налеты и на наши аэродромы; правда, эти попытки успеха не имели. Следует еще отметить, что к середине января в составе вражеских ВВС появились итальянские истребители типа Макки-С-200. В бой с нашими самолетами они, как правило, вступали только под прикрытием Ме-109.
Первый этап операции (18-23 января 1942 года) начался мощной артиллерийской подготовкой. Авиация в это время наносила бомбовые и штурмовые удары по огневым позициям вражеской артиллерии, дотам и дзотам, живой силе и другим важным объектам. С переходом наземных частей в атаку она действовала по заявкам общевойсковых командиров. Обычно наши авиаторы наносили удары по целям, расположенным не ближе 600-700 метров от переднего края своих войск. Но если сухопутные части хорошо обозначали передовую и точно выполняли приказ о применении установленных сигналов, то мы уверенно бомбили и объекты, находившиеся всего в 250- 300 метрах от нашей пехоты.
В ночное время передний край обозначался огнями фонарей "летучая мышь" или кострами, удаленными друг от друга на 100-120 метров. Устанавливались также входные и выходные ворота, через которые на определенной высоте проходили наши самолеты. Если зенитчики замечали какие-либо отклонения от установленных правил, они немедленно принимали необходимые меры.
После артиллерийской и авиационной подготовки советские войска перешли в наступление. Обеспечивая продвижение частей 37-й и 57-й армий, наши летчики наносили удары и по переднему краю противника, и по целям, расположенным в глубине его обороны, до рубежа М. Камышеваха, Краснополье-2, Соболевка, Рай-Александровка, Карповка, Барвенково.
Полки, подчиненные непосредственно командованию ВВС фронта, тоже содействовали наступлению войск 57-й и 37-й армий. Их основной задачей было не допустить подхода резервов противника: в первом случае - из районов Славянска и Барвенково, во втором - со стороны Краматорской, Константиновки и Артемовска.
Артемовскую и чистяковскую группировки немцев, пытавшиеся выдвинуться на север и восток, сковывали ВВС 12-й и 18-й армий. Они же поддерживали свои части, наступавшие на Луганское и Дебальцево.
Авиация 56-й армии блокировала Таганрогский аэродромный узел, а также наносила удары по вражеским резервам, выдвигавшимся из населенных пунктов Успенское, Ольховский и Григорьевка на север. Кроме того, ночные экипажи этих ВВС вместе с 66-й и 50-й авиадивизиями бомбили скопления неприятельских войск в Барвенково, Верхополье, Приволье, Артемовск, Славянок, Краматорская, уничтожали гитлеровские самолеты на Мариупольском, Сталинском и Таганрогском аэродромах.
23 января 1942 года начался второй этап наступательной операции, длившийся десять дней - до 1 февраля. В этот период армейская авиация продолжала поддерживать с воздуха свои наземные войска, а ВВС 57-й армии, кроме того, прикрывали конные группы от ударов с воздуха.
Фронтовая авиация уничтожала живую силу и технику противника в районах Барвенково, Михайловка, Черкасская, не допуская подхода его резервов с юга, а также выдвижения немецких частей из Краматорской на Славянок. 21-я смешанная авиадивизия имела дополнительную задачу: прикрывать кавгруппы генерал-майоров А. А. Гречко и Ф. А. Пархоменко при вводе в прорыв. В дальнейшем ей предстояло наносить удары по железнодорожному узлу Краматорская, где скопились вражеские эшелоны с войсками, техникой и боеприпасами.
Активно действовали ночные экипажи 50-й и 60-й авиадивизий дальнего действия. Они непрерывно бомбили заданные объекты, не только уничтожали, но и морально изматывали противника.
Всего за первый и второй этапы наступательной операции было произведено 1827 самолето-вылетов, из которых днем - 1523, ночью - 304.
Небезынтересны данные, свидетельствующие о четкой целенаправленности боевых действий авиации. По войскам противника было совершено 1076 самолето-вылетов, на прикрытие своих наземных частей - 285, на сопровождение бомбардировщиков и штурмовиков - 181, на разведку - 206, по неприятельским железнодорожным объектам - 45, на спецзадания -16, по немецким аэродромам - 12 и на разбрасывание листовок - 6.
С 18 января по 1 февраля в воздушных боях наши летчики сбили 20 бомбардировщиков и истребителей противника и повредили 12. Кроме того, на аэродромах было уничтожено пять самолетов и выведено из строя два. Наши потери составили 19 машин, из них в воздушных схватках только шесть. Это убедительно свидетельствовало о высоком мастерстве советских авиаторов.