Смешанные штурмовые группы советских истребителей, конечно, не могли нанести немецким войскам серьезный урон, однако они оказывали на них сильное психологическое влияние. Как правило, атаки производились с малой высоты и обычно вначале колонны обстреливали из пулеметов истребители сопровождения, подавлявшие зенитные точки, а затем основная группа (самолеты И-15бис, И-153 и И-16, оборудованные бомбовыми подвесками) сбрасывала на врага мелкие бомбы. Реакцией командования люфтваффе на усилившуюся активность советской авиации стала переброска истребительных групп II и III/JG 77 ближе к фронту, на аэродром Чаплинка. В связи с этим возросло число воздушных боев и, естественно, увеличились потери. В поисках советских аэродромов пары «охотников» люфтваффе начали рыскать за линией фронта, стремясь одновременно подкараулить возвращавшиеся с пустыми баками самолеты. Одну такую пару сумел проучить 20 сентября комэск 32-го ИАП капитан И.С. Любимов. Взлетев вместе со своим заместителем М.В. Авдеевым на истребителях Як-1 за несколько минут до возвращения самолетов, он набрал высоту и с превышения напал на маскировавшиеся в лучах заходящего солнца «мессершмитты».
«Иван Степанович атаковал один из вражеских истребителей с высоты примерно 4 тысячи метров, — вспоминал механик авиаполка П.П. Макаров. — Уходя от пулеметных очередей, «мессер» сорвался в штопор. Впечатление было такое, что фашист сбит. Но командир все же спикировал следом, подозревая, что это лишь обманный маневр. И действительно, у самой земли Bf 109 вышел из штопора и стал набирать высоту. В этот момент пушки и пулеметы Любимова ударили по нему снова. «Мессершмитт», задымив, сделал полупетлю. Летчик выбросился из кабины на парашюте…
С насыпи капонира было видно, как белый купол сносило на скошенное пшеничное поле. Это поле со скирдами соломы находилось от нас в пяти километрах. Вместе с аэродромной командой я поехал туда, чтобы не дать фашисту уйти к линии фронта. Но мы нашли только парашют. Вскоре подъехал Любимов. Он сказал, что видел, как вражеский летчик залег после приземления в борозде. Мы продолжали поиски, тщательно проверяя каждую скирду. Но фашист как в землю ушел! Кто-то из авиамехаников подобрал со сбитого Bf 109 толстое лобовое стекло с перекрестием для прицела. Все заинтересовались находкой. Было известно, что на «мессершмитте» переднее стекло не пробивается пулей, но нам самим хотелось это проверить. Поэтому мы поставили стекло у скирды и выстрелили по нему из кабины. Оно даже не треснуло. И тут, к еще большему удивлению, верх скирды зашевелился. Испуганно подняв руки, из соломы во весь рост поднялся верзила немец. И как только он сумел спрятаться в этой скирде! Ведь мы ее проверяли металлическим прутом. У пленного оказался именной маузер, Железный крест, полученный за участие в захвате острова Крит, и записная книжка с дарственной надписью: «Да пошлет бог счастье!»».
Сбитый немецкий пилот, Юлиус Дитте, был доставлен в штаб авиагруппы, где сразу выложил все сведения о расположении немецкого аэродрома в Чаплинке, организации его противовоздушной обороны и даже о распорядке дня личного состава. Естественно, тут же возникла идея о нанесении воздушного удара по этому аэродрому, поддержанная командованием ВВС ЧФ. Однако утром 21 сентября тяжелая обстановка на фронте вынудила отложить штурмовку немецкой авиабазы, и Фрайдорфская группа дважды поднимала в воздух самолеты для поддержки наземных войск. Лишь после обеда, когда уставшие пилоты уже нуждались в отдыхе, поступил приказ о налете на Чаплинку. В качестве ударной группы были выделены 4 И-16,10 И-15бис, 3 Ил-2 и 2 И-153, а для сопровождения — еще 13 И-16 и 3 Як-1.
Почти одновременно командование ВВС 51-й армии, в свою очередь, запланировало удар по немецкому аэродрому Аскания-Нова. Он был нанесен по времени несколько раньше, и это имело негативные последствия для Фрайдорфской группы, так как по тревоге с разных аэродромов взлетели немецкие истребители. Первая встреча с «мессершмиттами» состоялась уже восточнее Армянска, в результате чего группа прикрытая оказалась связана боем. Ударная группа во главе с командиром эскадрильи 8-го ИАП К Л. Денисовым далее полетела одна, придерживаясь плотного порядка. Миновав зону сильного зенитного огня в районе Павловска, она вышла к Чаплинке и приступила к атаке. По советским данным, бомбами и пулеметным огнем были уничтожены и повреждены на земле около десятка немецких самолетов. Один Не 111 был сбит Денисовым прямо на взлете и упал на границе летного поля. Затем объявились фашистские истребители, набросившиеся на растерявшие строй советские машины. И разгоревшийся тяжелый бой не прекращался в течение 35 минут. Еще один Bf 109 отправил к земле С.Е. Войтенко, летавший на И-15бис, другого записал на свой счет Н.И. Евсеенко. Но собственные потери были намного выше. Немецкие истребители сбили 3 И-15бис (еще два на обратном пути совершили вынужденные посадки), а также 3 И-16. Кроме того, один Ил-2 стал жертвой зенитного огня. Погиб зам. командира 3-й эскадрильи В.Н. Ручкин, тяжелые ранения получили командир звена В.Н. Пастух, выбросившийся из горящего самолета с парашютом, а также мл. лейтенант А.В. Андриянов. Из состава 101-й эскадрильи погиб летчик И.С. Гончаров. Досталось и Константину Денисову — снаряд угодил в край бронеспинки его сиденья и поранил летчика мелкими осколками. Группа спаслась только благодаря вмешательству «лаггов» из 247-го ИАП, внезапно атаковавших «мессеров» со стороны солнца и сразу подбивших два самолета. После этого немцы прекратили преследование и убрались восвояси. Из-за высоких потерь 21 сентября активность боевых действий Фрайдорфской группы в следующие два дня несколько снизилась, чему виной было также значительное число неисправных самолетов.
24 сентября в 5 часов утра немецкая артиллерия открыла ураганный огонь по советским позициям на Перекопе. Почти одновременно бомбардировщики люфтваффе группами по 20–30 самолетов атаковали советские войска в районе от Перекопа до Армянска. Для наступления на Крым Манштейн сосредоточил сравнительно крупные силы, оголив до минимума северный фланг своей армии. В первом эшелоне шли две пехотные дивизии 54-го корпуса, во втором — 49-й горнострелковый корпус и дивизия «Лейбштандарт Адольф Гитлер». Кроме того, из тыла подтягивалась еще 50-я пехотная дивизия. Все это дополнялось большим количеством артиллерии, а также полусотней танков и штурмовых орудий. Правда, Манштейн в своих мемуарах позднее утверждал, что танков у него не было, но это скорее всего ложь, поскольку немцы не проводили подобных операций без танковой поддержки. Их наличие подтверждают все советские защитники Перекопа. IV воздушный корпус люфтваффе, поступивший в распоряжение Манштейна, имел к этому времени около 400 боевых самолетов, входивших в состав JG 77, KG 27, StG 77 и отдельных авиаподразделений.
В первый день немецкого наступления люфтваффе полностью захватили господство в воздухе над Перекопом. Если советские ВВС выполнили в этом районе 104 самолето-вылета, то немцы — 800. «Над перекопским валом немецкие самолеты появлялись с утра и не оставляли нас в покое до вечера, — вспоминал командующий оперативной группой войск 51-й армии на перешейке генерал П.И. Батов. — Небольшими группами они заходили от Сиваша и, следуя один за другим, клали и клали бомбы по гребню. В морской дали скрывается одна группа, а от Сиваша появляется другая. Не оставалось, кажется, непораженным ни метра. Плотность при массированной бомбежке была такая, что однажды произошло прямое попадание в корабельную башню, поставленную на валу в качестве НП начальника дивизионной артиллерии».
Бои завязались также у Чонгарского моста и Арбатской стрелки, где немцы наносили отвлекающий удар. На Перекопе они двинули вперед вначале полки 73-й и 46-й пехотных дивизий. И сразу понесли значительные потери из-за ожесточенного сопротивления бойцов 156-й дивизии. Особенно сильные бои шли в районе совхоза «Червонный чабан». Много гитлеровцев погибло в результате подрыва морских мин, заложенных в землю в качестве фугасов, а также от огня береговых батарей. Несмотря на постоянную авиационную поддержку, немецкое наступление быстро захлебнулось. Тем не менее силы были неравные, и в ночь на 25 сентября подразделения 156-й дивизии отошли на основной рубеж обороны.
На рассвете вновь появились бомбардировщики люфтваффе. «Немецкие летчики бомбили с пикирования, — вспоминал Батов, — стараясь уничтожить на Перекопском валу наши дзоты и дота. Под ударами с воздуха — все позиции орудий и минометов. Куда ни взглянешь, везде стоит непроницаемая стена густой пыли от взрывов». Вслед за этим на Перекопе разгорелись еще более кровопролитные бои, так как Манштейн усилил наступавшие соединения резервными частями. На сравнительно узком участке он бросил в атаку до четырех полков при поддержке 50 танков. Советская контратака с участием 14 легких танков Т-37 и Т-38 разведывательного батальона не увенчалась успехом — все эти машины вскоре были подбиты огнем с воздуха. Группы немецких самолетов стремились рассеять атакующие советские подразделения еще до их соприкосновения с противником. И все равно немцы не добились серьезных успехов. Лишь в полдень следующего дня, когда изрядно поредевшие полки 156-й дивизии уже испытывали острый недостаток боеприпасов, немцам удалось прорвать оборону Турецкого вала, после чего они вышли к северной окраине Армянска. Двое суток 156-я дивизия сражалась фактически в одиночестве. Резервы ей выделили только 25 сентября, и неожиданно оказалось, что их дневной марш затруднен, так как дороги, ведущие к Перекопу, находились под контролем вражеской авиации. Лишь к утру 27 сентября к перешейку прибыла 42-я кавалерийская дивизия, но к этому времени немцы уже захватили Армянск. В течение последующих двух суток Армянск четыре раза переходил из рук в руки. В этих боях приняли участие также советские 172-я и 271-я стрелковые дивизии, изрядно потрепанные вражеской авиацией уже на марше. Для поддержки пехоты выделили два десятка танков, из которых половину составляли Т-34, а остальные — Т-37 и Т-38. Последние вскоре были все потеряны. Вечером 28 сентября командарм Кузнецов неожиданно отдал приказ об отходе на плохо оборудованные ишуньские позиции, и это несм