事实上参与此次轰炸行动的部队要多得多，其中最重要的当属苏联第 64 航空军的部队，因为直到 1951 年底，志愿军空军的作战都还是在苏联空军掩护之下进行的。王海回忆道：“从 1951 年 11 月 4 日至 11 月 26 日的 23 天，是战斗的第二阶段。在友空军掩护下，打小仗，取小胜，树信心，摸经验。这是积小胜为大胜的初战阶段，也是从不会打空战到学会打空战的成长过程。”（注 17）这个“友空军”，指的当然便是苏联第 64 航空军。
这段时期，空 3 师出击时，苏联空军飞机都会在 9,000 米以上高空掩护，以对抗美军在轰炸战斗机群前方担负空中扫荡的 F-86 机群，志愿军空军飞机在 8,000 米以下，寻隙攻击 F-80、F-84 等战斗轰炸机。王海谈到这期间对苏联空军的依赖：“每战都要争取达到如下要求：带队长机应将编队严整地带到战区，以集中力量打击敌人。在进入战区前，必须将战斗队形编好，并待友空军到达规定地点，同时进入战区，相互协同作战，不贸然进入战区。”（注 18）连出动打击“联合国军”战斗轰炸机群的攻击行动都得小心翼翼地靠苏联空军在高空掩护，11 月 6 日这样第一次进行轰炸行动，自然免不了有苏联空军飞机在高空掩护。
根据苏联资料，苏联第 64 航空军有人员参与了这次轰炸作战计划的制订，第 64 航空军指挥官洛博夫少将还亲自检查，以确保计划万无一失。（注 19）这个记载可信度应该很高，因为还在刚刚起步阶段的志愿军空军不但飞行员没有经验，连指挥官以及参谋人员也都没有经验，不太可能策划这么一个多单位配合的复杂作战计划，由苏联空军人员进行指导势所难免。除了协助拟定作战计划外，当天苏联空军也出动提供掩护，只不过他们受限制不能飞到海上，所以未能提供全程护航，苏军主力应当是在北朝鲜上空构成前进掩护网，拦截向志愿军轰炸机群飞来的美机。
11 月 6 日这天苏联空军的掩护行动目前还缺乏确切资料支持，但由于志愿军 11 月 30 日的计划照搬 11 月 6 日的计划，大同小异，所以应当可以参考 11 月 30 日苏联空军出动的情况来推测 11 月 6 日的活动。苏联资料称第 64 航空军在 11 月 30 日集中力量支援志愿军空军的轰炸行动，以致于当日对在米格走廊活动的“联合国军”飞机都没有什么战果。（注 20）另一方面，美空军的情报通报中也称 11 月 30 日下午空战前后有多群米格机在北朝鲜空域巡逻。据此可以推测 11 月 6 日下午苏联空军应该也是大举出动无疑的。
虽然苏联空军协助制订计划并且提供掩护，但其经验都是来自二次大战螺旋桨飞机时代，对于喷气式战斗机如何为轰炸机护航，苏联空军也是新手，也未研究出妥善的办法。自进入喷气式飞机时代后，高速的喷气式战斗机如何为慢速的螺旋桨式轰炸机护航，一直是各国空军不能解决的问题。喷气式战斗机速度高、滞空时间短，无法跟随慢速的螺旋桨式轰炸机，速度上两者很难相互配合。因此能够采取的护航措施通常只有两种，一种是喷气式战斗机在前方扫荡，预先拦截敌方的战斗机，构成保护网，替轰炸机开辟出一条通路来，另一种是算准时间，喷气式战斗机在进入战区危险空域时与轰炸机群会合，提供短时间的直接护航。这两种措施不一定都会奏效，特别是当敌方战斗机数量众多，能够分出一部份飞机拖住在前方扫荡的战斗机；又或者敌机能够没有预警地隐蔽接近轰炸机群，护航的喷气式战斗机往往来不及反应。
美国远东航空军在 1951 年间对 B-29 轰炸机的护航采取高低配的方式，由高速的 F-86 担任前方扫荡，并且在有状况时及时前来支援，让速度较慢的 F-84 为轰炸机担任直接护航。这个战术在理论上看来说得通，但实际执行上并不容易。除了 F-86 与 B-29 之间联络协调的问题外，F-84 速度上虽然相对于 F-86 较慢，但仍比 B-29 快许多，在保持队形上非常困难。1951 年 10 月 23 日当天 8 架 B-29 轰炸机出动轰炸南市机场，快接近目标时，在前担任高空扫荡的 F-86 战斗机群被一群米格机缠住，无法回头救援遭受米格机攻击的 B-29 编队，直接护航的 F-84 在性能上又无法与米格-15 对抗，结果使 B-29 机群遭到沉重打击，4 架被当场击落，2 架重伤着陆后报废，成为美国空军史上著名的“黑色星期二”。要知道当时美国空军的 F-86 在朝鲜战争中已经有多次为 B-29 轰炸机护航的经验，仍然找不出妥善的办法，更不用说毫无经验的志愿军空军了。
这次志愿军空军的大和岛轰炸作战一样有喷气式战斗机与螺旋桨轰炸机之间速度差的问题，志愿军也是同样尝试使用高低配来解决，但是直接护航的却是拉-11 螺旋桨式战斗机。此时苏联第 64 航空军已经与 B-29 机群多次交手，应当知道速度较慢的 F-84 喷气式战斗机要保护轰炸机对抗米格-15 几乎完全无能为力，但这次大和岛轰炸计划中紧密随同图-2 轰炸机群的却是性能比 F-84 更要差上一大截的拉-11 螺旋桨式战斗机，能够发挥什么作用呢？志愿军空军自己的拉-11 战斗机和米格-15 的掩护至多能驱赶“联合国军”第 95 特遣舰队沿西海岸一带活动的少数螺旋桨式舰载机，以及提供一些心理上的安慰作用。洛博夫少将等人应该很清楚，不会期望让没有战斗经验的志愿军飞行员提供真正的保护；他们依靠的，应该是轰炸行动的出其不意，以及苏联空军的米格-15 在高空的掩护。
在护航方法上虽然不尽令人满意，但作战计划的其他部分却做了精心的安排，出动的时间、高度及任务航路显然都是经过仔细考虑，尽最大可能减少遇上美军 F-86 战斗机的可能。
在朝鲜半岛上空的 F-86 编队
美国远东航空军当时只有 1 个 F-86 战斗机联队（即第 4 战斗机联队），其中半数 40 余架驻在朝鲜半岛，另一半原本驻在日本，正因为前述“黑色星期二”的缘故，还正在从日本调防韩国的过程中，还未完全移防完毕。而第 51 战斗机联队的 2 个中队也正在将 F-80C 换装成 F-86E，尚未能投入执行战斗任务（第 51 战斗机联队的 F-86 要到 12 月 1 日才参战）。第 4 战斗机联队通常在上午和下午各出动约 16 架战斗机，在米格走廊执行空中巡逻，掩护友军轰炸机及战斗轰炸机的轰炸任务。下午的战斗巡逻大约在北京时间 15 时后结束返航。志愿军对大和岛的轰炸选在 15 时之后，正好是美军 F-86油料已尽的返航途中，无法再回头前来拦截。此时如果有任何状况，可以赶来的也只有在金浦和水原机场跑道上待命的几架 F-86，不仅数量少，而且距离相当远，真正是鞭长莫及，不太可能来得及。