Еще ночью погода начала ухудшаться, повисла плотная облачность с нижней кромкой на высоте 150 м, начались дожди, видимость сократилась до 1,5 км. Вследствие этого, а также из-за начавшегося массового перебазирования на новые площадки ближе к Севастополю интенсивность работы авиации упала.
В первую половину дня самолеты 8-й ВА вообще не летали. Затем, начиная с 13.00, Ил-2 и Пе-2 совершили 93 вылета, нанося удары по аэродрому Херсонес, по артиллерийским и минометным позициям в районе Бартеньевка―Инкерман. Они сбросили 14 бомб ФАБ-100, 53 ФАБ-50, 257 АО-25, 49 АО-15, 195 АО-10, 29 АО-8 и 512 ПТАБ и выпустили 135 РС-82. Согласно журналу боевых действий армии, «уничтожено, повреждено и сожжено: 1 катер, 20 автомашин, 1 склад с горючим, 1 склад с боеприпасами… Штурмовыми действиями на земле сожжено и разбито – 10 самолетов противника, из них: 9 Ю-87, 1 Ю-88». Также экипажи Илов сообщили, что сбили в бою 1 ФВ-190.
При этом зенитным огнем был подбит Ил-2 младшего лейтенанта Владимира Михина из 232-го ШАП. При заходе на штурмовку на нем осколками зенитных снарядов были перебиты тяги руля глубины и элерона. Летчик безуспешно попытался выровнять самолет, после чего приказал воздушному стрелку покинуть самолет. Сам Михин благополучно выпрыгнул на парашюте, а вот красноармеец Ерохин этого не сделал, поскольку, вероятно, был убит или тяжело ранен, и разбился вместе со штурмовиком.
Истребители 8-й ВА выполнили 178 вылетов и провели пять воздушных боев. Летчики доложили, что сбили 2 ФВ-190, 2 Хе-111 и по одному Ме-109 и Ю-88.
По одному фоккеру, сбитому севернее мыса Херсонес, было на счету старших лейтенантов Анатолия Константинова и Владимира Люсина из 85-го ГИАП. Як-9Т из 43-го ИАП западнее и юго-западнее Херсонеса завалили пару «Хейнкелей», по одной победе засчитали капитану Семену Лебедеву и старшему лейтенанту Алексею Сдобникову. В бою восточнее Инкермана отличились и летчики 402-го ИАП: майор Анатолий Рубахин сбил Ме-109, а капитан Иван Конотоп – Ю-87.
Во второй половине дня авиация 4-й ВА выполнила 87 вылетов. 16 Ил-2 из 214-й ШАД группами по 4 самолета наносили удары по вражеским судам в бухте Балаклавы и войскам в районе села Мухалатка (ныне не существует), 14 км западнее Алупки. Они сбросили 22 бомбы ФАБ-100, 32 АО-25 и 416 ПТАБ и выпустили 14 РС-82. По донесениям экипажей, они уничтожили баржу и склад боеприпасов. При этом был сбит штурмовик лейтенанта Константина Абазовского из 190-го ШАП. Он сел на фюзеляж на своей территории, экипаж не пострадал.
ЛаГГ-3 из 229-й ИАД сделали 12 вылетов на разведку портов на Черноморском побережье. Р-39 из 329-й ИАД произвели 56 вылетов на прикрытие наземных частей в районе Бахчисарая, сел Сюрень и Кокозы, а также на разведку в район Севастополя и Балаклавы. Они провели один безрезультатный воздушный бой, однако при этом была сбита «Аэрокобра» из 57-го ГИАП, которая упала в 2 км южнее Бахчисарая. Летчик – младший лейтенант Александр Волошин – погиб.
В течение дня FW-190F-3 из II./SG2 совершили из Херсонеса четыре групповых вылета: в 06.50, в 08.15, в 17.00 и в 18.00. При этом все самолеты благополучно вернулись обратно.
С немецкой стороны 16 апреля первым успеха добился фельдфебель Ханс Йоахим Биркнер из 9./JG52, который в 13.03 в 4 км севернее Херсонеса сбил Ил-2, а потом спустя 5 минут над Каламитским заливом, в 25 км южнее Евпатории, – Як. Затем в 13.45 обер-лейтенант Фритц Билфингер из 4./JG52 в районе Бельбека сбил еще один Ил-2, одержав свою первую победу.
Две победы одержал фельдфебель Герхард Хоффманн из 4-й эскадрильи. Сначала он в 15.35 в районе села Актачи (ныне Фурмановка), в 9 км западнее Бахчисарая, сбил Як-7, а потом в 15.58 около хутора Мекензия, в 8 км восточнее Инкермана, – Р-39, вероятно, из 57-го ГИАП. Вслед за ним в тех же самых районах еще по одной победе в 16.10 и в 16.20 одержал командир III./JG52 майор Гюнтер Ралль. При этом сбитые истребители он идентифицировал как «Ла-5».
При этом немцы потеряли Bf-109G-6 W.Nr.41964 из 9-й эскадрильи, который был сбит в бою с Як-7 в районе Севастополя. Его пилот – унтер-офицер Хорст Зайдель – погиб. Возможно, он стал жертвой майора Рубахина из 402-го ИАП.
Помимо этого во время налета на Херсонес на земле были повреждены 4 истребителя из III./JG52. Осколком бомбы был серьезно ранен командир 4./JG52 обер-лейтенант Хайнрих Штурм, имевший к тому моменту на счету 106 побед. Его сначала эвакуировали в госпиталь в Румынии, а потом перевезли в Германию, и он вернулся в строй лишь через четыре месяца. Вместо него командиром эскадрильи был назначен лейтенант Ханс Вальдман.
Также 16 апреля над Черным морем юго-западнее мыса Херсонес советскими истребителями были сбиты He-111H-16 из TGr.30 и Ju-52/3m из II./TG2. При этом «Хейнкель», скорее всего, стал жертвой старшего лейтенанта Сдобникова из 43-го ИАП.
В тот день обе стороны несколько преувеличили свои успехи. Немцам засчитали 7 самолетов, в то время как 4-я и 8-я ВА потеряли только два. Советские летчики заявили о 6 сбитых самолетах, но при этом противоположная сторона в воздушных боях лишилась трех.
В течение 17 апреля войска 4-го Украинского фронта продолжали вести бои северо-восточнее Севастополя, постепенно тесня подразделения немецкой 17-й армии в секторе Бартьеневка―Мекензиевы Горы. В то же время части Отдельной Приморской армии вышли на рубеж Мекензия – Уппа (ныне Родное) – Варнутка (ныне Гончарное) – Байдары―Форос.
Действия авиации снова были ограничены неблагоприятными метеоусловиями. Ил-2 и Пе-2 из 8-й ВА совершили 109 вылетов, нанося удары по аэродрому Херсонес, судам в бухтах Круглая и Стрелецкая и позициям южнее реки Бельбек и около Мекензиевых Гор. Согласно советским данным, были уничтожены 10 железнодорожных вагонов, 3 танка, 3 катера, 24 автомашины и склад боеприпасов. При этом собственные потери составили 4 Ил-2.
Истребители 8-й ВА выполнили 146 вылетов и провели 7 боев, в которых сбили 7 вражеских самолетов: 4 ФВ-190 и 3 Ме-109. И здесь снова имеется расхождение данных журнала боевых действий армии с перечнями побед летчиков, согласно которым им в тот день засчитали 11 самолетов: 4 ФВ-190, 4 Ме-109, 1 Ме-110 и один самолет, опознанный как «Савойя».
Пилоты Як-9Т из 85-го ГИАП сбили 3 фоккера: по одному северо-западнее мыса Херсонес – старший лейтенант Анатолий Константинов (10-я победа) и младший лейтенант Алексей Суворкин, и севернее Бартеньевки – младший лейтенант Исхак Уразгалиев, одержавший свою первую победу. Также по одному ФВ-190 были на счету старшего лейтенанта Давида Джабидзе из 43-го ИАП – юго-восточнее села Календо (ныне Подгорное), в 7 км северо-восточнее Фороса, и старшего лейтенанта Анатолия Железникова из 274-го ИАП – северо-западнее Инкермана.
Летчики 402-го ИАП в бою южнее Сарабуза сбили сразу 3 Ме-109. По одному самолету засчитали старшим лейтенантам Владимиру Егоровичу, Николаю Дугину и Михаилу Пивоварову. При этом для последних двух это были десятые личные победы. Еще один мессер западнее Бартеньевки сбил капитан Рувин Слободенюк из 85-го ИАП.
Командир 812-го ИАП майор Иван Попов в 17.10 в районе хутора 6-я Верста (ныне 5-й микрорайон Севастополя) сбил Ме-110. Вероятно, это был Bf-110F-2 «8V+LN» из 5./NJG200, который в тот день пропал вести в районе Севастополя.
Капитан Акоп Манукян из 402-го ИАП одержал двадцатую победу, сбив в районе аэродрома Сарабуз транспортный самолет «Савойя». Немецкие данные подтверждают потерю одного SM.82 из III./TG1. Правда, не совсем понятно, что он мог делать в районе Сарабуза, если, конечно, в советских документах не допущена описка.
Однако в тот день 8-я ВА понесла болезненную утрату. В 17.10 4 Яка из 274-го ИАП во главе с командиром эскадрильи Героем Советского Союза капитаном Николаем Камардинкиным на высоте 4000 м в районе Севастополя были со стороны солнца атакованы восьмеркой ФВ-190. В результате истребитель ведущего был сбит и упал в Черное море, северо-западнее Севастополя. Советский ас, успевший одержать к этому времени 22 личные и 1 групповую победу, погиб.
В течение 17 апреля авиация 4-й ВА совершила всего 40 вылетов, из них 36 – истребители и 4 – штурмовики. При этом армия тоже понесла крайне чувствительные потери.
В 08.25 на разведку и атаку плавсредств в районе Балаклавы вылетели 4 Ил-2 из 190-го ШАП. При этом ведущим группы был заместитель командира 214-й ШАД генерал-майор Иван Вилин, а остальные самолеты пилотировали штурман 190-го ШАП капитан Федор Палехин, лейтенанты Алексей Шадиян и Алексей Сорокин. Штурмовики, летевшие парами на дистанции 300–400 м, сопровождали 4 Р-39 во главе со штурманом 101-го ГИАП майором Александром Беркутовым. Выйдя сначала к порту Балаклавы, а потом пролетев вдоль побережья мимо мыса Фиолент до мыса Херсонес, они так и не обнаружили вражеских судов. После чего Вилин неожиданно принял решение провести штурмовку аэродрома Херсонес.
Надо отметить, что сама по себе идея средь бела дня атаковать крупную авиабазу четверкой Ил-2 была авантюрной, если не сказать – безумной. Вероятно, генерал поддался общему оптимистическому настрою, ставшему следствием слабого противодействия люфтваффе в зоне боевых действий 4-й ВА в первые дни наступления и переросшему кое-где и кое у кого в «шапкозакидательство». Не имея точных разведданных о состоянии противовоздушной обороны противника в районе цели и дислокации его авиации, наши командиры, видимо, полагали, что в Севастополе царит полный хаос, а засидевшемуся в штабе Вилину просто захотелось подвигов?
Так или иначе, миссия закончилась полным крахом. Ил-2 летели к аэродрому с юго-запада попарно на высоте 600 м. Уже на подходе они попали под плотный огонь семи батарей 88-мм зенитных орудий и шести батарей 40-мм автоматических пушек, окружавших Херсонес. Затем их атаковали 10 Ме-109 и ФВ-190, успевшие взлететь по тревоге. В результате летчикам пришлось дорого заплатить за ошибку Вилина. Генеральский штурмовик сначала получил прямое попадание зенитного снаряда, которым был поврежден мотор