而从钦州机场起飞的另外三十二架战斗机的任务，则是从侧翼对日机编队进行攻击。
同时茂名机场也起飞了十二架战斗机飞往海南岛，以对海南岛的日军陆基飞机进行牵制。
二十分钟过后，一场大规模的空战在海防以北三十余公里的海面上空打了起来。
由海防机场起飞的二十四架P-40在地面指引下首先抢占了高度，接着便向由八十余架战斗机和攻击机组成的日机编队压了下来。
等日军反应过来，中国战斗机已经抢先开了火，四架日军攻击机和三架战斗机瞬间就被打得一头朝海面栽去。
而日军的五十余架战斗机中有超过半数是“零式”，所以依仗其灵活性以小半径转弯，很快的就咬住了数架P-40。
但这些中国飞行员已掌握了对付“零式”的要诀，见“零式”跟在后面紧追不放，便立刻加大油门向下府冲，只一会儿就与不敢高速俯冲的“零式”甩开了距离，然后便转过头再次向日机编队发起攻击。
不过也不是所以中国飞行员都这么幸运，其中一架P-40反应稍慢了几秒钟，便被“零式”给击中了，飞行员驾机勉强向回飞行了不到二十公里，见飞机再无法控制，只得弃机跳伞。
剩余十一架中国战斗机再次攻击的结果，击落九六式、零式和九七式攻击机各一架、击伤九七式一架，而自己也被击落击伤各一架。
就在这时，河内机场起飞的二十四架华南空军的战斗机也赶到了，其中有十二架是首次亮相的P-51战斗机。
而空战的战场也接近到了海防上空，空军飞行勇士们到了这时已是死战不退了！
十二架P-51除了转弯半径略大于零式之外，其他诸如爬升、俯冲、速度、防护及火力等性能远压过零式，而且装备的全部都是燃烧弹，任务就是专门盯着零式打。
而其他中国战斗机则尽量避开零式，重点对九七式攻击机展开不间断的攻击。
日本海军零式飞行员对P-51没有任何的了解，与之刚一照面，还是按老套路用快速爬升或小半径急转的方式，试图绕到中国战斗机的侧后对其发动攻击。
可谁知P-51根本就不吃这一套，零式爬升它就跟着追，零式转弯它就拉升再反扣，反正是一点机会都不留给零式，始终占据着攻击的主动位置。
丈二和尚摸不着头脑的零式，只几分钟内就被击落了十一架，而且全都是冒着熊熊火焰往下掉，只有两个飞行员得以跳伞逃生。
同时，另外的日机也被中国战斗机击落击伤了十余架。
见损失惨重，已无法再继续执行轰炸海防港的任务，日机攻击机只得匆忙扔下了所携带的炸弹，然后掉转头在战斗机的掩护下就朝外海飞去。
但随着中国战机的追击、和从北飞来的三十余架中国战斗机的侧翼拦截，剩下的六十余架日军逃生的希望已经几位渺茫了。
这三十六架战斗机当中又有十二架P-51，由美国海军和陆军航空兵飞行员各驾驶六架。
日军驾驶员到死之前都搞不懂两件事。
一件是在茫茫天空中，中国飞机怎么就能够一丝不差的堵截住他们。
另一件是中国什么时候又有了可以把零式当靶子打的新式飞机。
空中又进行了近二十分钟，就在离日本航母编队不远的地方，最后一架零式被一个嘴里兴奋的怪叫着的美国海军飞行员给当空打爆了。
除了之前受伤返回的两架九六式之外，日军两艘航母上起飞的其余八十四架架战斗机和攻击机无一逃脱。
看着两艘航母上总计剩下的寥寥不到二十架飞机，日军航母指挥官的心要都碎了！
不光是八十多架飞机，还有那一百四十多名飞行员，这可是航母舰队的精华呀！
战斗机打航空母舰基本上起不到作用，于是最后十几架华南空军的战斗机，在高空围着日军航母编队盘旋一圈示威之后便返航了。
这次不到一个小时的空战，华南空军以损失十架战斗机、牺牲和失踪四名飞行员的代价，取得了击落日机八十四架、击伤两架的重大胜利。
二十四架P-51共击落日机四十一架、其中零式十九架，而自己则无一损伤。
这个消息很快就被传到了美国军事机关。
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