Тем не менее, истребители 80-го САП и приданные ему эскадрильи 152-го ИАП ещё некоторое время продолжали значительную часть своих вылетов осуществлять на патрулирование над аэродромом. Так 18 февраля над Реболами патрулировали в общей сложности 26 И-16 и семь И-153. Однако все чаще И-16 стали использоваться для штурмовых ударов по противнику, окружившему 54-ю ГСД. Как правило, они действовали в тесной связке с другими самолетами, причем не только с истребителями, но и с тихоходными Р-5. В вылетах на штурмовку использовались главным образом пушечные машины, которых по состоянию на 10 февраля в исправном состоянии было всего четыре штуки.
Несмотря на то, что в радиусе действия истребителей 80-й САП находился участок железной дороги, идущей из Иоэнсуу в Каяани, пушечные И-16 лишь эпизодически привлекались к ударам по ней. Так 20 февраля звено СБ под прикрытием пяти И-16 с высоты 1000 м бомбили эшелон на станции Хелькя. После этого И-16 обстреляли станцию и эшелон, выпустив по ним 3870 патронов и 561 20-мм снаряд.
Командование 80-го САП похоже только к концу войны нашло для своих И-16 достаточно эффективную форму боевого применения. Фактически весь февраль был потрачен на борьбу с полумифическим воздушным противником, лишь изредка дававшим о себе знать. Таким образом, командование финских ВВС, вероятно само того не подозревая, своими мягко говоря не самыми активными действиями на этом участке фронта тем не менее смогло отвлечь значительные силы 80-го САП от действий непосредственно на фронте и «загрузить» их прикрытием собственного аэродрома. Командир и штаб полка явно переоценивали опасность, исходящую от одиночных финских бомбардировщиков, однако, нужно отметить, что, ввиду фактически полного отсутствия системы ВНОС, иного способа перехватить бомбардировщик противника, кроме как организовать постоянное патрулирование над аэродромом, практически не было. Тем не менее, как показала практика, даже постоянное патрулирование не было панацеей, что прекрасно продемонстрировал налет «Бленхейма» 4 февраля. Думается, в данных условиях штаб 80-го САП с не меньшим эффектом мог бы ограничиться пассивными средствами защиты, такими как рассредоточение самолетов и более тщательная их маскировка.
Чем дольше в районе окружения не появлялся воздушный противник, тем меньше внимания уделялось прикрытию аэродромов, и тем больше времени истребители проводили над полем боя. И-16 штурмовали транспортные колонны, огневые точки и просто пехоту противника непосредственно в окопах, прикрывали свои наземные войска и вели разведку (такие вылеты, как правило, заканчивались все теми же штурмовыми ударами), обеспечивали действия бомбардировщиков. По состоянию на 1 марта 4-я эскадрилья 80- го САП имела в своем составе девять исправных И-16, в том числе четыре пушечных, и одну «Чайку». Один истребитель требовал замены мотора, три «ишака» ожидали отправки в заводской ремонт, а ещё два подлежали списанию. В начале двадцатых чисел февраля 80-й САП получил пополнение в лице семи экипажей И-16 с техперсоналом, прибывших из 48-го ИАП ВВС 1-и Отдельной Краснознаменной Армии с Дальнего Востока. Экипажи предназначались для подмены летчиков И-16 4-й эскадрильи, поскольку как считалось в конце февраля — начале марта в связи с улучшением погоды нагрузка на экипажи резко возрастет. Для тренировки прибывших летчиков раз в шестидневку они должны были вылетать вместе с опытными пилотами 80-го САП на боевые задания.
В марте И-16 уже лишь эпизодически патрулировали над аэродромом, основные усилия сосредотачивая на непосредственной поддержке наземных войск. Так 1 марта И-16 произвели 16 вылетов на разведку, прикрытие частей 54-й ГСД и переброшенной на этот участок фронта 163-й СД, расстреляв по противнику 2400 снарядов и патронов, а 5 марта пилоты И-16 только 20 мм снарядов расстреляли 554 штуки. В редкие погожие дни летчики выполняли по три-четыре боевых вылета. 8 марта И-16 33 раза подымались в воздух, атакуя противника в районе окружения 54-й ГСД. Одних снарядов было расстреляно 1375 штук. Из-за небольшого количества целей истребители буквально гонялись за любым мало-мальски подходящим объектом — отдельными машинами, автобусами, всадниками и т. д. Боевые вылеты с максимально возможным напряжением продолжались вплоть до последней минуты войны. До полудня 13 марта только И-16 80-го САП выполнили 35 боевых вылетов.
Существенное увеличение числа боевых вылетов «ишачков» для атаки противника в марте повлекло за собой и первые боевые потери от ответного огня с земли. Хотя финны здесь не располагали более-менее серьезным количеством средств ПВО, за полмесяца им все-таки удалось «снять» пару И-16. 3 марта И-16 (сер. № 521(?)500) получил очередь в хвостовую часть, в результате которой были перебиты тросы управления рулем поворота. Хотя летчику удалось привести самолет на аэродром, из-за полученных повреждений истребитель при посадке скапотировал, снеся шасси и сломав консоль правого крыла. 11 марта при штурмовке противника в районе 3–4 км северо-западнее Саарела зенитным огнем противника был сбит И-16 летчика Машина (№ 521(?)562). Машин при попытке посадить самолет на лес разбил его, но сам остался жив.
После окончания войны в составе 4-й эскадрильи 80-го САП оставались восемь И-16, по четыре пушечных и пулеметных. Один И- 16 не вернулся из боевого вылета, ещё два были направлены на завод № 43 для ремонта, а четыре списаны после аварий.
Второй эскадрилье И-16 пришлось действовать на противоположном фланге 9-й армии. 29 декабря 1939 г. в Москве в Управлении Кадров ГУ ВВС РККА было сформировано Управление нового истребительного авиаполка, получившего номер 145. В начале января 15 человек Управления 145-го ИАП убыли в действующую армию, на кемиярвское направление, где новый полк должен был поддерживать действия 122-й и 80-й стрелковых дивизий 9-й армии. Управление полка разместилось на ледовом аэродроме недалеко от деревни Кайрала на территории Финляндии. Командиром полка уже здесь был назначен бывший дворянин капитан Владимир Николаевич Штофф, ранее занимавший должность инспектора по технике пилотирования 54-й авиабригады, а комиссаром — старший политрук А.А.Ионин. Формирование полка было завершено к 17 января. В его состав вошли бывшие 1-я и 2-я эскадрильи 38-го ИАП (командиры — капитаны К.П.Сокол и В.А.Веклич), летавшие на И- 15бис, и 1-я АЭ из состава 20-го ИАП под командованием капитана Ледяева, ставшая в 145-м ИАП 3-й эскадрильей.
Полк стал основой для Формирования т. н. Северной авиагруппы ВВС й-й армии. Управление авиагруппы фактически представляло собой Управление 9-го ЛШАП, в полном составе переброшенное из-под Ленинграда на север во главе со своим командиром полковником В.М.Филиным, по фамилии которого группу в документах обычно называют авиагруппой Филина. Помимо 145-го ИАП в состав группы была включена половина прибывшей из состава 14-го РАП 33-й войсковой разведэскадрильи, летавшей на Р-5, и 1-я эскадрилья 80-го САП на бомбардировщиках ДБ-3. Правда, последняя вскоре из состава авиагруппы Филина была изъята в непосредственное распоряжение Рычагова. Несмотря на то, что после убытия 1-й АЭ 80-й САП штаб группы Филина фактически являлся «штабом над штабом» 14э-го ИАП, авиагруппа просуществовала довольно длительное время и была расформирована только 6 марта, за несколько дней до конца войны 39*.
18 января 14 И-16 эскадрильи перелетели на ледовый аэродром Кайрала. Всего там оказалось шесть И-16 тип 17 и восемь тип 5. При этом на одной из «пятерок» стоял мотор М-25В, а один из пушечных «ишачков» наоборот, был оснащен мотором М-25А. Ещё один И-16 до нового аэродрома не долетел. При перелете на истребителе военкома эскадрильи старшего политрука Сердюцкого правая лыжа встала вертикально, из-за возросшего сопротивления горючее расходовалось быстрее, и в 15 км от Кайралы мотор встал. Сердюцкий, не подозревая о неисправности шасси, пошел на вынужденную посадку и как только лыжи коснулись земли, самолет скапотировал. Летчик остался жив, а вот истребитель с сер. № 1721184) требовал капитального ремонта.