而关东军更加不清楚的是，就在王效明发起反击的头两天，第一批已经完成换装训练十个航空中队的一百八十架新式P三九战斗机，以及原有的波兰制造的战斗机、轰炸机。包括战前从江北进口，却是此时才运到的大批航空炸弹，已经陆续转场到了汤原南部原来由关东军修建的各个野战机场。并已经做好了随时出动的准备。
在很有可能会出现第一次与日军面对面进行空战情况的刺激之下，这些航空兵早已经摩拳擦掌的有些等待不及了。当转场到汤原境内之后，不待休整便在最短的时间熟悉了战场环境以及制定了航线图。并做好了一切战斗准备，就等日军自己送上门来。
当关东军航空兵团在梅津美治郎要求之下，一口气出动了可以出动的几乎全部力量，二百多架轰炸机、战斗机起飞后，完成编队飞临方正的时候。在他们的头顶上九十架P三九战斗机和十二架PZL二四战斗机早已经在中高空等候多时了。
当然日军一共出动了多少架飞机对方正日军进行支援，此时坐镇汤原机场指挥第二梯队，以及已经赶到通河县城的方子翼并不知情。一次出动一百零二架飞机，只是为了求稳。毕竟这是航空兵自组建以来，第一次做好的是空战准备。
从中央返回，此时已经接过指挥权的方子翼，此次作战的准备是按照之前日军对地攻击时候的惯例来准备的。日军一般在对地攻击时，多以多批次小机群的形势出动。一般都是最多出动个三五十架，但轮换频繁。不知道日军一次性出动了罕见的二百多架的方子翼，还是按照之前对日军空战战术的了解部署的。
对于方子翼来说，自己部下几乎全部都是新手，虽说已经完成空战所需的各种训练。但是包括各级指挥员在内，没有一个人参加过空战。也就是说这支部队从上到下，全部都是菜鸟级的。就算飞行时间再长，在空战方面也是小白一个。
对于这支从上到下全部都是菜鸟的航空兵来说，唯二的优点除了P三九战斗机远优于日军现在所使用的九七式战斗机的性能之外，就是所有的飞行员利用缴获的九七式战斗机，进行过模拟空战训练，对于这种日本陆军航空兵装备的主力战斗机性能都有了一定了解。而且杨震也提供了不少关于空战战术方面，极有见解的建议。
所以为了保险起见，方子翼与袁斌、夏伯勋两个人商议，一次性拿出全部的飞机分两个梯队参战。第一梯队由夏伯勋指挥，以一比二，甚至是一比三数量上的优势，出动一百架P三九战斗机，十二架PZL二四战斗机组成空战组，对日军极有可能展开的空袭，进行一场空中伏击战，为地面上的部队构筑一张空中防护网。
第二梯队由方子翼亲自指挥，包括剩余的八十架P三九战斗机，以及所有剩余的波兰战斗机，以及全部的轰炸机，在第一梯队与日军开始作战后，对哈尔滨、齐齐哈尔所有的日军机场展开大规模的空袭。争取将日军后续机群，一劳永逸的打垮在地面上。
这是方子翼在去苏联空军学院学习合成指挥前，最后一次指挥空战，所有他很重视。考虑的也很周密。只是可惜的是日军驻哈尔滨机场的所有飞机几乎倾巢出动，机场上除了几架备用飞机之外，几乎没有什么值得轰炸的目标。他的这番苦心，颇有种明珠暗投的感觉。
没有找到什么有价值目标的方子翼为了避免浪费现在对于自己来说，还是比较珍贵炸弹，只得放弃了对哈尔滨机场的空袭。然而在哈尔滨扑了一个空的方子翼，在返回的途中发现了运送独立第二守备队增援方正的车队。
扑了一空的方子翼将首战便扑空的火气全部撒在了这个车队上，一百多架的大机群，一顿炸弹连同枪炮，直接将独立第二守备队炸的伤亡三分之二，连方正都没有进便打道回府了。将气都撒在了下面车队身上的方子翼不知道，他这次泻火般的攻击会给后续的战局带来多大的影响。
相对于在哈尔滨扑空的方子翼，空袭齐齐哈尔机场的重轰炸机群收获倒是不小。除了调往反正参战的机群之外，第九飞行团剩下的一个战队，以及由嫩江刚刚转场过来的一个战队，全部被炸毁在了地面上。将远藤三郎的后续空袭计划直接扼杀在摇篮里面。
而带领第一梯队参战的夏伯勋，为了保证出动飞机的数量，将两种战斗机同时使用，组成了高低搭配的模式。利用波兰制战斗机中低空格斗性能优异，尤其是爬升性能超过P三九战斗机的优点，进行中空拦截并进行侦查。
而所有P三九战斗机则事先在高空待命。一旦发现日军飞机，则利用之前与九七式战斗机模拟格斗训练总结出的战术，利用美制P三九战斗机坚固的机体，与这个时代战斗机相比，可以用凶猛二字来形容的火力优势由高空俯冲攻击。
夏伯勋为这些战斗机制定的战术极为简单，俯冲、攻击、脱离。如果实在需要进行空中格斗，那就将所有的日军飞机引向P三九战斗机性能出色的中低空。袁斌再三和飞行员强调，绝对不允许与日军飞机在高空进行格斗。整整超越日军飞机一代作战飞机的性能，加上缜密的战术安排，即便数量上处于绝对劣势，但对于夏伯勋来说取胜的几率还是很大的。
为了抢在可能出动的日军飞机前面抵达方正战区，当天色刚一蒙蒙放亮的时候，配合此次作战的航空兵便已经起飞。等慢腾腾按部就班吃完早饭后才起飞，起飞后在空中进行编队又耗费了一段时间的日军航空兵抵达战区的时候，亲自带队起飞作战的参谋长夏伯勋已经等的有些不耐烦了。
尽管在王效明的支持之下，已经在方正西部布置了不少的对空观察哨。但日军迟迟未到，让他还以为今天恐怕要白跑一趟了。实际上不是日军晚到了，而是急于拿出一些成绩来的他太心急了。
当接到地面报告，日军飞机已经经延寿抵达方正上空的时候，夏伯勋强制压制住心中的喜悦，按照之前制定的战术要求，下达了攻击命令。尽管接到的报告已经说明，日军此次出动了极为罕见的大型机群编队，但初生牛犊不怕虎的夏伯勋依旧毫不危机的带队迎了上去。
此次带队指挥攻击的日军第九飞行团长桥本信秀在临出击之前，得到专门从新京赶到哈尔滨的关东军航空兵团司令官远藤三郎的交待，进入战场之后一定要格外小心。战斗机一律不许脱离编队。无论出现什么样的情况，也要保护好战斗机。
对于桥本信秀少将来说，虽然是陆军航空兵少将，但日本陆军航空兵一贯战术呆板，不知道变通的特点在他身上发挥的淋漓尽致。也许对于桥本信秀少将来说，他作为一名飞行员是合格的，但是作为一名空战指挥官来说，脑筋却是多少有些死板。
对于远藤三郎的命令，他可谓是不折不扣的执行了。严令几个飞行战队的战斗机，对轰炸机群实施几乎是寸步不离的贴身保护这样一来，所有的轰炸机因为有了保姆的贴身保护，看起来的是安全了。但是所有的战斗机又都被死死的栓在了轰炸机身边，又极大的限制了战斗机的本身应该具有的机动性。
而为了保证轰炸精度，轰炸机的飞行高度并不高。这又使得为其贴身护航的战斗机，也只能同样放弃了日军飞机一贯的高空机动性能极为优良的性能，陪着在三四千米的中低空晃荡。战术上的错误，首先就为此次空战日军惨败埋下了伏笔。
由于战术上的失误，就在两军已经极为接近的时候，过于谨慎的日军航空兵还没有发现在他们头顶上隐藏的早已经守株待兔很长时间的对手，更没有发现身后不远处，在他们刚一进入方正境内，便利用云层掩护悄悄跟上来的两架P三九战斗机。当对手以大速度从高中俯冲下来的时候，桥本信秀和他的机群几乎没有任何的反应。
从高空俯冲下来的P三九战斗机以其强大的火力，以及坚固的，可以承受极大过载的机体。面对着几乎没有丝毫准备，以密集的编队正在向方正飞去的日军机群，展开了一场接近屠杀的攻击。
日军机群由于过于密集，从高空扑下来的P三九战斗机群几乎不用刻意的瞄准，打出去的子弹都会找到一两个目标钻进去。而十二点七毫米子弹，远非时下流行的七点七毫米或是七六二毫米普通口径机枪子弹可以相比的。
当夏伯勋指挥他的机群完成第一次俯冲攻击后，所有战斗机以整齐的编队拉起的时候，已经有五十多架日军飞机不是被打的凌空爆炸，就是浑身是火的向着大地一头栽下去。而这时的日军飞机，犹如受惊的鸟群一般，原来整齐的编队被打的稀烂。而夏伯勋恰恰要的就是这种情况。
夏伯勋一出手就干掉了一多半的日军护航战斗机，还捎带着二十多架九七式俯冲轰炸机和四架九七重轰炸机。日军飞机为了片面追求机动性和速度，基本上没有安装装甲和自封闭邮箱。在十二点七毫米大口径机枪的打击之下，这些飞机只要有幸的挨上，就几乎没有幸免于难的。