Среди 32 полков, подготовленных к участию в операции, насчитывалось только 3 бомбардировочных: 2 на Су-2, а также один на Пе-2, 99-й (15 самолетов на 11.05.42 г.), который, как и 8-й ГвБАП 5-й резервной авиагруппы Южного фронта, в основном использовали для ведения воздушной разведки (на эти цели 99-й БАП затрачивал до 50% всей боевой работы). Ударную авиагруппировку дополняли 4 полка Ил-2 (55 самолетов). Ночная бомбардировочная авиация фронта составляла 96 бомбардировщиков У-2, Р-5, СБ и Ил-4 в восьми полках. Конечно, с учетом грамотного распределения имевшихся сил, ударная авиация даже такой численности могла нанести определенный ущерб противнику и, в случае своевременного поступления пополнения, оказывать круглосуточную поддержку войскам Красной армии на пути к Харькову. Однако эти и без того недостаточные силы перед началом операции распределились следующим образом: на направлении главного удара 6-я армия имела 5* … всего один бомбардировочный полк (9 исправных Су-2-М-88б) и 3 штурмовых (19 Ил-2 и 6 исправных И-153). Ночное воздействие на противника обеспечивали, вместе с силами УЛ.Г-3, 4 ночных бомбардировочных полка(43 исправных бомбардировщика У-2, Р-5 и Ил-4). В несколько лучшем состоянии находились воздушные силы группы армий, наступавших на Харьков с севера из района Волчанска: 2 бомбардировочных полка (10 исправных Су-2 и 15 Пе-2), 1 штурмовой (16 исправных Ил-2), 3 ночных бомбардировочных (43 исправных У-2). Маневренная авиагруппа – резерв фронта, насчитывала 20 Ил-2, 10 исправных ночных бомбардировщиков СБ и Ар-2 (10 ГвБАП), один Пе-2; рассчитывала вскоре принять в свой состав 52-й ББАП с новыми Су-2-М-82.
В документах 8-й ВА имеется справка о состоянии ВВС ЮЗФ в мае 1942 г. Следует предполагать по ряду признаков, что эти данные составлены, не ранее 16 мая 1942 г. По результатам исследований многочисленных отчетных документов авиаполков, авиадивизий, армий, районов авиабазирования, можно утверждать, что состав ВВС ЮЗФ на 11 мая 1942 г., т.е. накануне начала операции, выглядел так, ктс это приведено в таблице 1.
Таким образом, к операции на Юго-Западном фронте было подготовлено порядка 535 исправных самолетов различного назначения (вместе с силами 50-й БАД). На Южном фронте ВВС 9-й, 37-й, 57-й армий, обеспечивавшие оборонительные действия войск на Барвенковском выступе и операции ЮФ в направлении Славянск-Маяки, насчитывали 119 исправных боевых самолетов (в том числе 34 истребителя и 48 ночных бомбардировщиков).
Существует точка зрения, что дефицит авиации на направлении главного удара возможно было компенсировать за счет авиации Южного фронта. Однако возможности ВВС ЮФ в плане помощи своим «соседям» не следует преувеличивать. Их состав (без ВВС 12А и, вероятно, 21 САД) приведен в таблице 2.
На 12 мая 1942 года, по предварительным сведениям, в составе ВВС ЮФ (287 исправных боевых самолетов) насчитывалось всего лишь 24 дневных бомбардировщика и 3 штурмовика Ил-2! А кроме того, следует учитывать, что 7 мая Юго- Западное направление было расформировано, и передача частей из состава одного фронта в другой, вероятно, стала возможна только с разрешения Ставки.
Несколько слов об управлении авиачастями в ходе боевых действий. ВВС 6-й, 28-й армий, штаб 4-й Резервной авиагруппы имели устойчивую радиосвязь со своими авиаполками. Штаб РАГ-4 кроме того имел радиосвязь со штабом Юго-Западного фронта, поэтому мог оперативно передавать изменения обстановки в вышестоящий штаб, в свою очередь получая без задержек приказы командования фронта. Однако непосредственной связи с наземными частями авиационные штабы не имели вовсе – несмотря на то, что подчинялись они именно наземному командованию! Вся оперативная информация армейских частей сначала шла в штаб ЮЗФ, а оттуда уже – в штабы ВВС армий. Насколько эффективны проведенные авиаудары по выявленным целям, штабы ВВС получали представление лишь по донесениям экипажей. В штабе Ударной авиагруппы №3 накануне операции положение со связью ухудшилось: радиосвязи со своими авиаполками штаб лишился (причина неясна), поэтому для передачи боевых приказов и получения боевых донесений использовалась только телефонная связь и, как в случае с 818-м ДБАП, который базировался в Россоши, доставка оперативных документов на автотранспорте. Боевые донесения от 818-го полка поступали с большим запозданием. Неудовлетворительной была телеграфная связь УАГ-3 со штабами ВВС 6А и ВВС ЮЗФ, которым она подчинялась в оперативном отношении.
В 99-м БАП тщательно изучили не только свою «зону ответственности», но и район боевых действий 6-й и 57-й армий. Штаб 99-го БАП перед операцией (впервые с начала войны!) получил подробную карту немецкой обороны в зоне ответственности 28А с нанесенными на нее позициями, огневыми точками противника. В штабе полка сетовали: если бы еще существовала система передового наведения! Несомненно, нанесение удара по передовой противника стало бы еще более эффективным.
О связи штабов ВВС армий Южного фронта со своими частями и вышестоящими штабами известно немного. Так, ВВС 37-й армии через узел связи своей армии устанавливал сообщение со штабом Южного фронта, а уже затем – со штабом ВВС ЮФ. Вероятно, такая схема действовала и в других армиях Южного фронта.
За два дня до начала общего наступления, 10 мая 1942 -г., авиачасти ЮЗФ перебазировались на передовые аэродромы и с утра 11-го числа подвергли атакам аэродромы противника, а также опорные узлы германской обороны. Авиация 28-й, 38-й армий и приданная ВВС 28А резервная авиагруппа № 4 совершили в общей сложности порядка 62 самолето-вылетов по уничтожению авиатехники и сооружений на аэродромах Харьковского аэроузла. 6* Предварительную аэрофотосъемку объектов (аэродромов Рогань и Чугуев) выполнил экипаж Пе-2 из 10-го Гв.БАП; фотосхемы были розданы всем экипажам, участвовавшим в налете. УАГ-3 штурмовала и бомбила аэродромы Павлоград, Красноград, Харьков (21 самолето-вылет, в т.ч. 10 самолето-вылетов У-2 из 714-го НБАП), ВВС 6А бомбила аэродром Полтава (6 самолето-вылетов Су-2). С наступлением ночи воздействие авиации не ослабло. Ночные бомбардировщики совершили 151 боевой вылет. У-2 ВВС 38-й армии нанесли массированный удар по укрепленным пунктам противника в полосе вспомогательного удара; «…созданы массовые очаги пожаров…» 818 ДБАП совершил налет на аэродром Запорожье. Утром 12 мая 1942 г. при поддержке авиации началось наступление войск Юго-Западного фронта. За первые сутки операции ВВС ЮЗФ (201 исправный самолет) совершили 563 боевых вылета. Получаемые штабом ЮЗФ оперативные сводки радовали. Особенно успешно действовали 124-я и 226-я стрелковые дивизии 38-й армии, командиры которых благодарили авиацию за оказанную помощь в наступлении. Положительный результат дали и предшествующие бомбардировки немецких аэродромов: самолеты люфтваффе в воздухе появлялись редко и действиям войск фронта препятствовали слабо. За 12 мая постами ВНОС отмечен всего 121 самолето-пролет; в основном люфтваффе вели воздушную разведку. На участке 28-й армии, как отмечается штабом 99-го БАП, «полк работал в условиях почти полного отсутствия противодействия противника».
Уже на второй день операции можно было попрекать сомневавшихся в благополучном ее завершении. Успех был налицо. Противодействие люфтваффе еще более сократилось: было зафиксировано только 97 самолето-пролетов. Авиация ЮЗФ, напротив, совершила 13 мая (вместе с ночниками) 601 самолето-вылет. Ее господство в воздухе было подавляющим. Вовремя был вскрыт контрудар противника из района Приволье (на участке 38-й армии) – благодаря разведсведениям, полученным экипажем самолета-разведчика Пе-2 из состава 10-го Гвардейского БАП. Для ликвидации угрозы прорыва авиацию 38-й армии усилили частями Маневренной авиагруппы, которые подвергли бомбо-штурмовым ударам выдвигавшиеся танковые колонны противника. Экипаж воздушного разведчика капитана Маркевича (99-й БАП) своевременно вскрыл сосредоточение танковых частей противника в Зарожном (также на участке 38-й армии); они подверглсь бомбардировкам, причем для ликвидации кризиса на данном участке привлекли всю ночную бомбардировочную авиацию фронта. «…3-я и 23-я танковые дивизии пытались нанести контрудар, но безуспешно», – вспоминал о событиях тех дней адьютант штаба 6-й армии Паулюса полковник В.Адам. Действия северной авиагруппировки, большей по численности и лучше вооруженной, чем южная, были весьма эффективными. Противник оценивал ВВС КА, действовавшие в районе Волчанска, как очень крупные по численности.