17 августа 102-я ИАД выполнила 47 вылетов, причем 5 Як-1 из 788-го ИАП были впервые привлечены для несвойственной задачи – сопровождения штурмовиков Ил-2 к переправе через Дон в районе Качалино. Летчики 787-го ИАП доложили об одном «подожженном» Ю-88, который горящим ушел за Дон. При этом пропали без вести 2 «Харрикейна», еще один совершил вынужденную посадку после полученных повреждений. Не обошлось без потерь и у противника: Bf-109F-4 W.Nr. 13231 был сбит в воздушном бою в 55 км северо-западнее Сталинграда в районе Качлинской, его пилот обер-лейтенант Клаус Штарке из 9./JG3 пропал без вести. Кроме этого, зенитчики сбили два Bf-109E-7 (W.Nr. 0749 и W.Nr. 6166) из l./Schl.Gl. Унтер-офицер Рейндерс погиб, а фельдфебель Эрнст Шелер, несмотря на ранение, перешел линию фронта и вернулся в свою часть.
В этот же день часть полков из-за высоких потерь и нехватки матчасти пришлось объединить. Летчики 2-го ИАП вместе с самолетами вошли в состав 788-го ИАП, а 787-й ИАП пошел на пополнение 651-го полка. Причем все это делалось буквально на ходу, чуть ли не во время боевых вылетов!
18 августа прошло более-менее спокойно, совершив 58 вылетов, дивизия отчиталась об одном сбитом Ю-88 и одном пропавшем без вести Як-1 из 788-го ИАП.
Боевой состав 102-й ИАД ПВО по состоянию на 20 августа 1942 г.
Тем временем немецкая авиация под Сталинградом продолжала усиливаться. 19 августа на аэродроме Тацинская рядом с «Юнкерсами» из KG76 приземлились Ju-88 из I. и III./KG51 «Эдельвейс». На следующее утро в Обливскую на короткое время прибыла штурмовая авиагруппа I./StG77 гауптмана Хельмута Брука, а в Тусов (Тузов) – II./JG52. Эта концентрация сил позволила немцам в течение 20–22 августа и в дальнейшем совершать почти беспрерывные налеты на различные цели в районе Сталинграда. Группами по 20–30 самолетов, в сопровождении истребителей Bf-109, немцы бомбили советские укрепления, промышленные объекты в городе, железнодорожные станции, переправы через Волгу, позиции зенитных батарей и аэродромы.
20 августа люфтваффе бомбили поселки Солодча, Трудолюбие, Советский, Дмитриевка, Новый Рогачик, Серебряково и др., а также Красноармейск и станцию Сарепта. Несколько бомб упало около СталГРЭС, в результате чего были разрушены здание прачечной и бани коммунального отдела станции.
102-я ИАД ПВО, можно сказать, дала генеральный бой, выполнив за день 135 вылетов. Летчики провели 11 воздушных боев и заявили о 14 сбитых самолетах. Больше всех отличился 788-й ИАП, заявивший о 5 сбитых Ю-88, 1 Хе-111 и 1 Ме-109Ф. Летчики 439-го ИАП отчитались о сбитых Ю-88 и ФВ-189 (по 1
/2 победы одержали капитан Масленников (в этот день был сбит и сгорел в своем МиГ-3) и младший лейтенант Щелбанин). По немецким данным, единственная потерянная в этот день «рама» был сбита на Северном Кавказе.Пара Як-1 из 2-го ИАП в 06.45 над СТЗ провела успешный воздушный бой с парой мессеров и сбила обоих. Причем один из них упал на восточном берегу Волги в районе Средне-Погромного, а второй прямо на аэродром Верхняя Ахтуба (в 10 км восточнее Сталинграда). Пилот последнего выпрыгнул с парашютом и пытался скрыться, но вскоре был окружен подоспевшими бойцами охраны и техниками. Не желая сдаваться в плен, летчик какое-то время отстреливался, а потом застрелился последним патроном.
Загадочная получилась история, так как единственный немецкий летчик-истребитель, пропавший без вести в этот день на Восточном фронте (унтер-офицер Густав Хорн из 4./JG77), был сбит в районе Воронежа. А в районе Сталинграда был сбит только Ju-88A-4 W.Nr. 3831 «F1+DS» из 8./KG76. Весь экипаж фельдфебеля Альфреда Вингерта числится пропавшим без вести.
Собственные потери дивизии составили 2 Як-1, 1 МиГ-3 (его над аэродромом Бекетовка сбил бортстрелок Ju-88A-4 унтер-офицер Буге из 2./KG51) и 2 погибших летчика. Кроме того, пропал без вести пилот ЛаГГ-5 старшина В. С. Елагин из 27-го ИАП.