和 Rytov 乘坐 SB 轰炸机前往南京的还有 P. V. Rychagov（HSU），他在西班牙击落 20 架以上飞机，A. S. Blagoveshchenskii 上尉以及 N. A. Smirnov。Blagoveshchenskii 将要担任 I-15 大队的指挥官，1937 年底 1938 年初有三个 I-15 中队来到中国。但他意外的承担起协调 I-15 和 I-16 组织南京地区空战的任务。Rychagov 是顾问，但没有迹象表明他参与过战斗。
Rychagov 在西班牙的战斗经验和 Blagoveshchenskii 的领导能力最终扭转了不利局势，而这种局势在很大程度上是由于莫斯科高层的错误估计造成的，他们派到中国的是一些完全没有战斗经验的飞行员。不久他们开始了更有组织的战斗，损失减少了而战果却上升了。有一天（2 月 19 日））Blagoveshchenskii 和日本战斗机的领队长机进行一对一的决斗。日本飞行员是个小有名气的王牌，但最终被 Blagoveshchenskii 击落，而苏联人也被击中。Blagoveshchenskii 座机的驾驶杆被打坏，弹头击中装甲板后划破了他的飞行服。战斗的胜利源于战术的正确。飞行员们依靠阳光的掩护分成几个小队从不同方向向敌人发起攻击。还有一队战斗机被指定拦截敌人的护航战斗机。
苏联飞行员的事迹很快成为全世界媒体的报道对象。12 月 18 日，一名从广东到达香港的美国飞行员说至少有 50 名苏联飞行员战斗在中国的天空中，他们在第一次战斗中就击落了 11 架敌机。两天后，香港传媒报道说苏联人在中国的空战中表现了巨大的勇气。
他们的战果使得中国政府随后提出了加大航空装备援助力度的要求。不久苏联决定立即向中国提供额外的 62 架 I-15 和 10 架次标准的航空武器。第二批 I-15（or I-15bis）在 1938 年 4 月加入了中国空军。到 1938 年春天，中国获得了 94 架 I-16、122 架 I-15、8 架 UTI-4、5 架 UT-1 和 62 架 SB、6 架 TB-3、和 40 架次的航空武器。
在战斗中苏联飞行员们逐渐获得了战斗经验，这些经验后来被用在了苏芬战争和卫国战争中。在中国军队从南京撤退的时候，Zhukotskii 因为发动机故障未能和队友们一起起飞。机械师 Nikolski 在极短的时间内把发动机修好。当他发动起飞机时，他已经可以看到包围机场的日本士兵。他们两人一起飞往南昌，在安庆机场降落。
为了防止机场遭到日本人的突然袭击，A. S. Blagoveshchenskii 组织了 VNOS（对空观察警戒通讯哨）。从早到晚飞行员都背着伞包坐在飞机里，在旁边就是机械师们。指挥官就在不远处的指挥所里，其余飞机交错排列在不远处。当敌机接近时，了望台就打出一面深蓝色的旗帜，代表警戒信号。Blagoveshchenskii 通常带头起飞。当时南昌机场的跑道铺的是石子。为了节约起飞时间，飞机无需滑跑到起跑线上，而是直接从停放处起飞。
当时飞机和地面之间没有无线电联系。在战斗中飞机要靠摇晃机翼来互通讯息。这些动作代表什么意思在地面就规定好。 在飞行地图上标注着俄中两国的文字，以便飞行员使用。
A. S. Blagoveshchenskii 把快速的 I-16 和容易操作的 I-15 巧妙的结合起来。根据一个飞行员的建议他采取了击中火力的策略，他还在 I-15 座椅背后装了一块装甲板，这救过许多飞行员的命。
第一批运到中国的 I-15 没有安装座椅防护装甲板，而在西班牙战场我们的技术人员已经在野战条件下为飞机加装装甲。在前往中国之前 G. N. Zakharov 被委托利用他在西班牙的经验试飞 I-15bis。试飞在 M. V. Frunze 中央机场进行，在他看来飞机变重了，更加稳定，但和 I-15 相比机动性受到影响。在 I-15 上我完成一个转弯要 8-9 秒而在 bis 上需要 11-12 秒。不管怎么说 bis 还是一种好飞机，舒服而听话。Zakharov 在这场用照相枪进行的战斗中的对手是 P. Agafonov 以及工厂试飞员 Shevchenko、Davydov、K. Kokkinaki 也参加过试飞。最后试飞在中国上空进行了。中国方面在文件中没有区分 I-15 和 I-15bis，所以运到中国的具体数量搞不清楚。据说 bis 是在 1938 年年中来到中国的。
运到中国的 I-16 有两种型号-5 和-10。10 型后来被中国人称为 I-16III。第一架 I-16III 在 1938 年春天运到中国。I-16-5 上的两挺 SkKAS 机翼机枪火力不足。1938 年春天随着 I-16III 的到来，I-16-5 也开始加装机枪增强火力。1938 年 6 月 14 日 100 挺 ShKAS 机枪被运来改装 60 架 I-16。与此同时 200 万发子弹也运到了。据说 1939 年 8 月 3 日运到兰州的 30 架 I-16 中有 10 架装备机炮的 I-16type-17。
在志愿者的记忆中在机身上写上大大的号码以便识别也是 Blagoveshchenskii 的主意。实际上中国空军的飞机编号早就是这样。前两位数字代表飞机所在中队，后两位表示它在本中队的序号。只有 24 中队是例外，I-16 机身上的号码很小，不超过 30 厘米见方。在机尾上有手写的四位号码，还有一个前缀英文字母 P。中国空军的识别标志是方向舵上的兰白条以及机翼和机身上的清天白日徽。这些标志在到达中国前就有了。莫斯科第 39 工厂生产的引擎罩是黑色的，到中国后被改成绿色（FS34102 - GMM）。
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