Наступило трудное лето 1942 года. Неудача наших войск под Харьковом осложнила обстановку на южном крыле советско-германского фронта. Именно в это тяжелое время завершилось формирование 4-й воздушной армии, осуществленное, как указывалось в приказе наркома обороны от 7 мая 1942 года, «в целях наращивания ударной силы авиации и успешного применения массированных авиаударов». В том же приказе говорилось: «Командующего ВВС Южного фронта генерал-майора авиации К. А. Вершинина назначить командующим 4-й воздушной армией, утвердив его одновременно членом Военного совета и заместителем командующего Южным фронтом по авиации».
Вершинин весь состав штаба ВВС Южного фронта определил на соответствующие места в штабе воздушной армии. На телефонный звонок из Москвы с предложением помочь кадрами он ответил: «Свои выросли, справимся».
Действительно, Вершинин имел все основания быть довольным своим штабом. Вместе с начальником штаба генералом А. 3. Устиновым он немало потрудился по улучшению работы всех штабных служб. Отделы штаба были усилены лучшими специалистами из частей и соединений, более мощным стал собственный узел связи, обеспечивающей бесперебойную связь с авиачастями. Хорошо работал оперативный отдел, тесно взаимодействовавший с разведотделом, службой связи и флагштурманом. Согласованными усилиями они обеспечивали непрерывность управления авиационными частями и соедиениями.
С преобразованием ВВС фронта в 4-ю воздушную армию расширились права командования и штаба, а следовательно, возросли и обязанности, ответственность каждого на своем месте.
Испытания лета и осени 1942 года стали суровой проверкой для 4-й воздушной армии и ее командующего. В условиях непрерывного отхода наших сухопутных войск сначала на рубеж реки Дон, а затем к предгорьям Кавказа действия авиации приходилось организовывать в чрезвычайно сложной обстановке. В первой половине июля в составе воздушной армии в строю было всего лишь около 200 самолетов. Соотношение сил сторон в авиации было 1 к 6 в пользу противника. К тому же армия находилась в непрерывном движении. Летный состав напрягал все силы, чтобы хоть в малой степени противостоять неизмеримо превосходящему ее 4-му воздушному флоту противника, помочь своим сухопутным войскам организованно отойти на очередной оборонительный рубеж. Нередко летчики вылетали на задание под артиллерийским обстрелом, а тыловые подразделения оставляли аэродромы уже при непосредственной угрозе захвата нх наступающими вражескими частями.
Управление армией в этих условиях крайне усложнилось. Однако командующий и его штаб сумели, хотя и с потерями, обеспечить организованное перебазирование подчиненных соединений и частей. В тех конкретных условиях это явилось свидетельством больших организаторских способностей Вершинина, слаженности и четкости работы его штаба.
Лишь к середине августа фронт стабилизировался на рубежах рек Терек и Баксан. Завязались тяжелые оборонительные бои в предгорьях Кавказа. Около пяти месяцев 4-я воздушная армия сражалась в составе Северной группы войск Закавказского фронта за удержание подступов к Главному Кавказского хребту.
8 сентября 1942 года Вершинин был назначен командующим ВВС Закавказского фронта. Под его руководством объединялись 4-я и 5-я воздушные армии и авиация Черноморского флота. Хотя командовать 4-й воздушной армией стал Н. Ф. Науменко – прежний заместитель командующего, Вершинин во многих случаях уделял ей больше внимания, чем другим, так как ее соединения и части действовали на главном направлении Закавказского фронта.
Много работал Вершинин в штабах общевойсковых объединений и соединений, где тщательно согласовывал вопросы взаимодействия авиации с другими родами войск. Этого он требовал и от командования авиационных армий и соединений. И потому, как это делалось, он во многом оценивал их работу.
– Мы для них, а не они для нас, – часто повторял он на совещаниях авиационных командиров. – А это не просто: установил связь, уточнил свою задачу и бомби или штурмуй. Надо знать замысел общевойскового командира, разобраться в его задаче. Тогда только поймешь, как наилучшим образом использовать свои силы.
Постоянный поиск нового, наиболее характерного в Соевом применении авиации в интересах наземных войск – одна из важнейшихчерт дарования Вершинина как выдающегося советского военачальника. Во многом именно поэтому выбор пал на Вершинина, когда потребовалось объединить под единым руководством две воздушные армии и авиацию Черноморского флота.
С каждымдном крепла оборона Кавказа, росли боевое мастерстволичного состава, слаженность в действиях различных родов войск. Выматывая противника, объединения и соединения Закавказского фронта все чаще стали наносить мощные контрудары. Противник был разгромлен у Сунженского хребта, затем у Элькотовских ворот. Сокрушительное поражение потерпела вражеская группировка, пытавшаяся захватить Орджоникидзе и прорваться к Грозному. В начале января 1943 года контрудары советских войск, оборонявших Кавказ, переросли в общее наступление.