В один из осенних дней в бригаде было объявлено построение. Проходило оно на аэродроме вблизи одного из ангаров, на стоянке самолетов 107-й аэ. Комиссар бригады объявил: «Возможно, кому-то из вас придется участвовать в боевых действиях за рубежом. Это большая честь, там придется заниматься делом, которому мы учились. Нужны добровольцы». И добавил: «Без разглашения все спокойно обдумайте, и кто пожелает, к исходу следующего дня свои заявления представьте в штаб на имя командира бригады».
Вскоре была отобрана группа летчиков и авиаспециалистов для укомплектования эскадрильи (33 экипажа с самолетами). Все они выехали в Москву. Прием у руководства, переодевание в гражданскую одежду. Далее группа поездом добралась до Севастополя. Ящики с самолетами были погружены на пароход «Курск», и он с летчиками и техниками пошел к Босфору. Летчики легче, чем другие пассажиры, переносили качку: лечились вином и лимоном. Разгружались в порту Аликанте. В течение двух дней все машины были собраны и облетаны. На исходе дня 8 ноября 1936 г. эскадрилья поотрядно вылетела под Мадрид.
В Испании лейтенант Черных прославился как летчик, в совершенстве овладевший искусством воздушного боя на вертикалях.
Первый успех к нему пришел 13 ноября 1936 г. Вот личный рассказ летчика: «В 11–11.30 вижу ракету. Сел быстро в самолет… Первым взлетел комэск За ним с звеном взлетел и я. Место моего звена было правее звена комэска: мы гили девяткой. Появилась небольшая облачность, а при подходе к Мадриду на высоте 1500—800 метров была уже трехслойная облачность Она была вытянута с северо-запада на юго-восток и закрывала весь Мадрид. Выше и ниже нас, в направлении к Мадриду, я увидел несколько точек, которые быстро приближались. По силуэтам самолетов можно было определить, что это «фиаты». Увидев нас, они развернулись от нас с набором высоты. Командир эскадрильи подает сигнал «внимание» и бросается вниз, к облачности. Я не видел, кого он атакует, и решил рассмотреть цель. Вижу, что командир эскадрильи звеном атакует звено «фиатов». Я пошел вслед за ними. После атаки командира один «фиат» упал, а два оставшихся быстро направились к облакам, чтобы в них скрыться. Я прибавил газа и начал их преследовать, ведя с дистанции 200–100 метров прицельный огонь короткими очередями. Один «фиат» свалился на крыло, подняв нос. Я успел выпустить еще одну очередь, и он упал около Мадрида. Вернувшись домой, я с радостью доложил о своем успехе командиру, который меня с ним поздравил».
15 ноября в схватке 9 республиканских истребителей с 5 «юнкерсами», 6 «хейнкелями», 7 «ромеро» и 12 «фиатами» Черных добился второй победы.
5 декабря того же года при налете франкистской авиации на аэродром республиканцев он не растерялся под разрывами бомб. Вскочив в самолет без парашюта и шлема, стремительно взлетел. За ним взлетело его звено. Черных нагнал уходящих «юнкерсов» и двумя пулеметными очередями сбил вначале одну машину Ю-52, а затем вместе со звеном — вторую.