DB-3 远程轰炸机
原著：Anatolii Demin and Vladimir Kotel’nikov
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在飞行员极不熟悉航线的情况下，苏联空军仍不断派出轰炸机编队。苏联空军司令 Ya.I.Alksnis 不断催促，他几乎每天都用加密电报“轰炸”阿拉木图，10 月 13 日：“为了不浪费时间，立即派出第一梯队 SB，特别指令 10 架……”；10 月 14 日：“第一梯队的延迟起飞是让人难以理解和难以忍受的！”……诸如此类电报不停，直到编队出发。
第一批 SB 轰炸机在 N.G.Kidalinskii 和 M.G.Machin 的指挥下于 1937 年 10 月中旬飞向中国，机群分为 I.Kozlov 和 P.Murav’yov 编队批次，和一个单飞的 N.Litvinov 机组共 21 架轰炸机，只留下了担任战斗机编队领队的飞机（苏制战斗机没有完善的导航设备，只能由轰炸机引导飞往中国）。所有飞机的炮手位塞满了零部件和弹药，炸弹舱也载弹 600 公斤，当然是未装引信的。10 月 20 日首批 7 架 SB 安全降落乌鲁木齐，其中一架着陆时轮胎破裂被留在机场更换轮胎。从乌鲁木齐起飞时，Zakharov 的飞机又出现故障，其余五架飞到肃州。10 月 24 日第一架 SB 到达兰州，到 26 日兰州已经接收 9 架飞机。编队每天向莫斯科报到飞机的最新位置，此次飞行具有非常重要的政治意义。
已涂上中国空军标志的 SB-2 机队
尽管当时苏日不时有边境冲突，但两国还保持着正常的外交关系，进入中国境内的部队必须要保持相当的低调。能进入中国参战的人员都是苏军中的精英，经过了慎重的甄选和补充训练，为了掩盖部队中政委的身份，都给他们冠以各色头衔，如党委书记 Rytov 就是“首席领航员”。开党组织会议时要中国人保密，任何局外人闯入，会议就会马上变成“技术性讨论”。所有人员身份都保密，甚至在莫斯科都有命令不准许市民谈论此事，但这也无法改变苏联人与中国人之间很大的人种外貌差别。同时日本人在中国的情报网络运作很有效，而且 SB，I-15，I-16 等苏制飞机并不是什么保密的型号，在莫斯科军事游行和米兰及巴黎国际航空博览会中早就抛头露面过，两国对此只是心照不宣。虽然如此，飞机渡运中国时还是去掉了任何国家标记。
10 月 30 日的情况是：在阿拉木图仍有 8 架 SB，乌鲁木齐市两架（其中 1 架损坏），九架在兰州市，两架在肃州，两架在昂兴州（一机为 I-16 战斗机编队引导机），此外八架刚飞离出乌鲁木齐，总共 31 架。10 月 22 日 6 架 TB-3 重型轰炸机从阿拉木图起飞。这些飞机已被苏军用了大约一年，其中四架来自前面提到的第 23 航空旅，两架从罗斯托夫飞来。与苏联飞行员操作的 SB 不同，这些 TB-3 将移交给中国，苏联飞行员仅参加运送和作教练。从阿拉木图起飞的 TB-3 每架弹舱内挂载了十枚 FAB-1000 炸弹，机翼下两枚 FAB-500 炸弹或四枚 FAB-250 炸弹，此外每架飞机还装了两个基数的机枪弹药。
SB-2
10 月 27 日 TB 降落乌鲁木齐，然后于 10 月 31 日顺利飞到兰州。到 11 月 6 日，已有 27 架SB，57 架 I-16，6 架 TB-3 和 4 架 UTI-4（I-16 训练型）从阿拉木图飞往中国。经过十天的转场，22 架 SB，35 架 I-16，4 架 UTI-4，6 架 TB-3 飞抵兰州。接下来是波雷宁指挥的第二个苏联轰炸机机群（31 架 SB 飞机），编队安全到达乌鲁木齐，但在此地遇到严重的沙尘暴。在沙尘暴肆虐的 15 天里，飞机用绳索固定在机场的地下桩上，受到轻微损坏并无大碍。至此在中国领土上已经有 58 架先进的 SB 轰炸机。
TB-3 重轰
UTI-4
I-16 Type 10
中国的沿线机场都是匆忙建造，土基不实，SB 飞机显然无法适应。领航员 P. T. Sobin 回忆说阿拉木图-凉州沿线机场说就建在墓地群上，甚至有飞机的机轮陷入了墓穴中。为防止泥石流冲坏机场，在机场四周都围有石块，但当地居民常常会为了行走方便而挪动石块，将石块随意摆放在跑道上，给飞机起降带来危险。另外的考验还包括：飞行员驾驶这种新型飞机的经验不足，许多山地机场海拔高于 1,900 米，飞机航程有限需要着陆进行补给等。于是航线报告上就时常提到“ ……飞机冲入土墙，机腹受损……” ， “ ……陷入泥泞中，损坏一侧起落架支柱……”，“ ……降落边线外，左起落架受损……”。还有就是中国不能提供高质量航空燃油，发动机不能产生全部马力，甚至一次在乌鲁木齐，一些中国地勤人员往油箱里灌满了水！
10 月 31 日莫斯科任命 Komkor Pumpur 担任新指挥官。11 月中旬中方要求莫斯科再派十架 SB 以取代那些损失的飞机。SB 运到阿拉木图装配，并在 12 月 12 日出发。这时南线工作已经步入正规。因为有 DB 不断意外坠毁，所以苏联又补充了一些 TB 担任运输任务。第一架失事的 DB 是由飞行员 Kayuk 驾驶的，从兰州返回 Kuldzhu 时在一个峡谷坠毁。机上乘客 Zhuravlev 上校和飞行机械师 Talalikhin 由于在机尾而幸存，这两位身穿飞行靴和毛皮手套步行一个月后终于走到 Kuldzhu！
DB-3 线图
第二架 DB 由于劣质燃油导致的发动机故障在石河出了事故，直到 1938 年 3 月才被修复。由 Chekalin 驾驶的第五架 DB 是架比较特殊的飞机，该机是 39 号工厂生产的新机，并拆除了所有军械改装为旅客机，在工厂的文件中记载为“ 24 号机“ 。24 号的首次任务是将苏联驻中国大使 Luganets Orelskii 直接从阿拉木图运送到兰州，这次飞行是完全按照外交礼仪进行的。这是唯一一架在该航线飞行的旅客机版 DB-3，另外还有一架 DB 被改装成为燃油运输机。
1937 年 9 月 23 日，伏罗希洛夫元帅下令“沿着特殊航线“组织运送轰炸机，这就是北线。从伊尔库茨克经乌兰巴托，Dalan-Dzadagad，再到兰州。虽然该航线几乎与南线同时开始组织，但正式投入使用的时间要大大落后于南线。31 架 SB 沿西伯利亚线铁路运往伊尔库茨克，当地 125 飞机制造厂负责装配。这些飞机将全部移交中国空军，运送任务由 G.I.Tkhor 少校指挥下的 64 航空旅负责。