——1943年10月，中国空军组建了由中美空地勤人员组成的中美航空混合团。在此阶段，中国空军主力处于改装时期，作战次数少，规模也很小。
　　
　　而美国志愿航空队和美军战斗机大队却异常活跃，陈纳德采取了机动灵活的空中战术，打得日军航空队难以招架。
　　
　　1943年5-6月的鄂西会战是一个重大转折，中国空军出动了当时在国内空军能动用的几乎所有兵力，联合美国陆军共同出击鄂西等地达53次，击落敌机31架，炸毁敌机6架，炸沉炸伤敌舰船23艘，毙伤敌军官兵390多人，取得了显赫成果。从此，中国空军和美军航空队由防御转入反攻，而横行中国领空的日军航空队从顶峰跌落下来。一名日军将领哀叹道：“以1943年为期，大陆制空权巳转移到中国方面，从前在绝对制宝权下行动的我对华地面作战的形势颇有改变之虞。”夺回制空权，在中国空军抗战史上具有深远的意义。
　　
　　第五阶段 反攻制胜
　　
　　从1943年下半年中国空军发动反攻始，到1945年8月日本政府宣布投降止，共两年多的时间，为中国空军反攻时期。
　　
　　中国空军反攻是一个曲折过程，其主要特点是：主动出击，长途奔袭，广泛轰炸。在此阶段，最激烈的作战是豫湘桂之战。
　　
　　1944年，日军为了打通中国大陆交通线，动用50多万兵力、1500门火炮，大举进犯。中美飞机连续攻击，动用驱逐机、轰炸机、侦察机共696批、7800多架次，击落、炸毁敌机共100多架。但由于地面作战失利，大批国土丧失，许多机场被敌军占领，中国空军和美军航空队虽在空中获胜，但仍被迫后退。
　　
　　到了1945年，在华日军航空队山穷水尽，中美飞机冲入敌占区上空，几乎没有日军飞机拦截，可以放手向敌军目标攻击，真正扬眉吐气。
　　
　　1945年8月，日本政府被迫宣布无条件投降。
　　
　　9月9日，中国战区对日受降仪式在南京举行，中国空军代表第一路司令张廷孟上校出席了受降式。中国空军共计接收日本海陆军飞机1797架及枪炮、弹药、器材等大批军用物资。

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