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在發現對鐵路線的攻擊成效不大後，德國空軍將注意力轉移到遷移物資本身，第55轟炸機聯隊被挑選出來執行這個任務。這個聯隊的he－111以小編隊飛行在鐵路線上空，一旦發現運輸車隊，立刻投入攻擊。在頭幾個星期中，德軍的攻擊取得了很大成效，第55轟炸機聯隊宣稱在10月中以損失2架he－111的代價摧毀了222列火車和64個火車頭。蘇軍被迫將鐵路運輸侷限在夜間，並將大量高射炮部隊部署在各個運輸樞紐上。
由於德軍這時將對鐵路線的攻擊視為第一要點，蘇聯空軍的壓力大大減輕，於是在前線蘇聯空軍變得越來越活躍。10月5日蘇軍出動大量轟炸機和攻擊機轟炸德第17集團軍的部隊，在德第55軍的地段上，就遭到蘇軍42次空襲，規模高達250架次。第二天，第44戰鬥機師直屬中隊由boris biryukov中尉率領的5架i－153攻擊了berestovaya 河上的德軍橋樑，biryukov中尉投下的炸彈炸毀了橋樑，其他i－153的攻擊則擊毀了1輛德軍卡車和1門高射炮。10月6日晚上，德第53轟炸機聯隊第9中隊的3架he－111奉命執行一次特殊任務，攻擊位於kraatorskaya 的蘇聯坦克工廠，這次襲擊取得了完全成功，蘇聯坦克工廠遭到重創，超過100名工人被炸死或炸傷。
10月9日，德第17集團軍第195步兵師遭到了蘇聯空軍43次空襲，蘇軍的空襲是如此猛烈，以致整個第17集團軍被迫轉入防禦，該集團軍報告共有200名士兵和238匹馬被炸死，他們強烈要求空中掩護。
瓦爾特&iddot;裡希瑙元帥的德國第6集團軍最後於10月24日攻佔了哈爾科夫，但德國人失望地發現頓涅茨盆地中的蘇聯工廠都成了&ldo;空殼子&rdo;。在蘇軍驚人的努力下，蘇聯得以在7月至11月間將1523個工廠遷移到東方。
在阻止德軍地面部隊前進的過程中，表現得最出色的蘇軍部隊是第44戰鬥機師裝備著過時的i－153的直屬中隊，該中隊由farit fatkull 大尉指揮。10月25日，正當德第6集團軍正在渡過頓涅茨河時，yevniy chistyakov 少尉領隊的3架i－153攻擊了河邊的德軍部隊，並摧毀了1輛坦克和8輛卡車。3天后在另一次襲擊中，chistyakov少尉又擊毀了6輛卡車和4座浮橋。
10月30日，第44戰鬥機師直屬中隊的petr kudar中尉和ivan zchenko中士突然襲擊了德軍的一個摩托化部隊，在攻擊過程中，他們遭到得軍密集的地面炮火攻擊，zchenko中士的i－153在第二次掠襲中被擊傷，他只能脫離戰鬥。這時kudar中尉決定打掉德國人的高射炮，他一次又一次的向德軍高射炮位俯衝掃射，在這其間他的i－153一再被擊中，但kudar 中尉毫不退縮，終於德國人的高射炮沉默了下來，這時kudar中尉駕駛著他的重傷的飛機試圖飛回基地，但在途中他的i－153墜毀，kudar中尉就這樣在他的第155次作戰任務中陣亡。11月20日，kudar中尉被追授&ldo;蘇聯英雄&rdo;稱號。
由於這個中隊在戰鬥中的出色表現，包括中隊長farit fatkull 大尉在內的7個飛行員也被授予&ldo;蘇聯英雄&rdo;的金星勳章，受勛的蘇聯飛行員包括boris biryukov中尉，他於8月6日～10月31日間摧毀了德軍6輛坦克和112輛卡車，arseniy stepanov 中尉，他在9月8日～11月3日間摧毀了3輛坦克，5輛卡車和8輛摩托化車輛。yevniy chistyakov 少尉，他摧毀了3輛坦克，60輛卡車
