1、配合宜枣会战
1940年5、6月间，日军从湘北、赣北调集兵力，连同原驻湖北部队，分3路进攻襄阳，并伺机进占宜昌。中国空军协助地面部队打击日军攻势。从4月3日起，中国空军袭击岳州，到5月28日，先后7次袭击了华中的日军前线。5、6月间，空军出动了第一、第六、第八3个大队的部分兵力，共出去飞机284架次，轰炸随县、枣阳、钟祥、荆门、当阳、宜昌等处日军，及宜昌机场，配合了陆军进行枣宜会战。
2、防卫重庆
在日军飞机的连续轰炸下，重庆旧城区几乎全部被大火焚毁
1940年入夏之后，从5月至8月，日军组织袭川部队，昼夜不断空袭陪都重庆和四川境内各空军基地、各资源重地和重要的军工设备地区，企图摧毁中国抗战根据地，毁灭我作战物资，破坏后方生产品，打击军民抗战意志，扑灭中国空军力量。中国空军积极迎战。重庆、成都二地之空战最为频繁而激烈。
8月11日，日机90架大编队空袭重庆，空军第4大队大队长郑少愚率27架战机和第3大队两架战机，起飞分批截击日机，但敌众我寡，常法殊难阻敌袭渝。空军乃以6架飞机飞临日机大编队上空，然后对准目标投掷空中爆炸弹，先炸散日机大编队，再发动连续之攻击，当时击落日机2架，击伤日机多架。
3、壁山空战
1940年9月13日，日军30架驱逐机掩护36架轰炸机大举空袭重庆。空军第4大队大队长郑少愚为总领队，率同34架战机，分4个编队群，迎击来犯日机。为阻止日机进入重庆上空，中国空军机队飞至壁山上空，截击进犯日机。日机为“零式”和“九七”式两种，性能远优于中国战机。中国空军不惜牺牲，奋勇与敌苦战，前仆后继，不怕牺牲。总领队郑少愚中弹受伤，中国战机损毁严重，被击毁13架，损伤11架，阵亡18人，负伤8人。此战为中日空战以来最大损失。
据日本方面统计：1940年5月18日至9月14日，110天中，日本陆海军航空队共出动4355架次，投弹2957吨，单对重庆攻击即达2023架次，投弹1405吨。日本航空队与中国空军交战，共607架次。空战中，日方损失：死89人(陆军航空队35人，海军航空队54人)，下落不明22人，负伤49个，受中国军队打击中弹的飞机共387架，被击毁16架(陆军航空队8人，海军航空队8人)。
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