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为了给苏联守军提供有效的空中支援，装备着伊尔－２的苏第４６独立攻击机中队被派往奥德萨，同时到达的援军还有３架Ｙａｋ－１和４架Ｉ－１５ｂｉｓ。
不断恶化的战场形势迫使苏军增加Zveno攻击次数，８月１７日又一次Zveno攻击了Constanta 港，苏军投下的炸弹击伤了３艘货船，在这次轰炸中１架Ｉ－１６ＳＰＢ被德第２训练联队的１大队的Ｂｆ－１０９击落。
８月１８日，德第２７和５１轰炸机联队宣称炸沉了超过３万吨苏军船只，第２７轰炸机联队在８月１１日～１８日间，共宣称炸沉８艘苏联船只共３万６千吨，不久该联队第２和第３大队大队长被授予骑士十字勋章。
在此期间，德第７７战斗机联队也遭到了一些损失，８月１８日６中队的１架Ｂｆ－１０９被１架Ｉ－１６击落，２１日同一中队的Wolfgang Polscher 下士被架Ｉ－１５３击落，当他正挂在降落伞下时，那个击落他的苏联飞行员用机枪射杀了他。
虽然遭到了这些损失，但第７７联队的作战是很有成效的，在他们的有力保护下，德国轰炸机损失大幅下降，比如第２７轰炸机联队在整个８月只损失了４架Ｈｅ－１１１。而在同一区域的罗马尼亚空军的表现远不能和德国人相比，８月２１日装备着Ｂｆ－１０９的罗马尼亚空军第７大队前往拦截由苏地６９战斗机团的Ｉ－１６护航的伊尔－２，结果罗马尼亚人损失了大队长Alexandru Popisteanu中尉，并未能获得任何战果。
８月２８日，德第７７战斗机联队第２大队奉命北调，这些经验丰富的飞行员一离开战场，苏联空军立刻获得了战场制空权，空战立刻变得激烈起来。８月２８日，苏第６９战斗机团Vitaliy Topolskiy 中尉阵亡（他的战绩是个人击落敌机４架，集体击落敌机４架），接着第８战斗机团的Ivan Berishvili 少尉撞落了１架罗马尼亚ＰＺＬＰ。 １１战斗机。２９日第６９战斗机团的Semyon Kunitsa上士被１架罗马尼亚Ｂｆ－１０９击落，他跳伞后在空中被地面上的罗马尼亚士兵射杀。
９月初，苏联空军逐渐掌握了奥德萨上空的控制权。这使得地面上罗马尼亚第４集团军对奥德萨的围攻变得越发困难。这期间，约有２０架罗马尼亚飞机被苏联战斗机击落。在这里成功的苏联飞行员是第６９战斗机团的团长Lev Shestakov 少校，他个人击落敌机３架，集体击落敌机８架。在他于１９４４年３月阵亡前，他的个人战绩达到了１５集体战绩则为１１。
另一个成功的苏联飞行员是第６９战斗机团的Yuriy Rykachyov 大尉，他的战绩是个人击坠４，集体击坠６（他在整个战争中的个人战绩是１９）。
９月１４日，苏军Mikhail Astashkin 大尉在奥德萨上空击落了１架德第５１轰炸机联队第３大队的Ｊｕ－８８，但随后他的Ｉ－１６被２架Ｂｆ－１０９击中，于是他驾驶着重伤的飞机撞击了地面上的罗马尼亚部队，他被追授“苏联英雄”称号。
９月２１日晚，一支苏军部队出其不意地租罗马尼亚军队背后Grigorevka登陆。在这个地区的苏联空军被全部派往支援这个行动，苏军从一名被击落的罗马尼亚飞行员的口供中得知德第７７攻击机联队第３大队已经完成对登陆场攻击的准备。在这些斯图卡起飞前，由Shestakov 少校指挥的第６９战斗机团的２０架Ｉ－１６扫射了德军的机场一举将２０架Ｊｕ－８７击毁于地面，苏军只损失了１架Ｉ－１６。罗马尼亚空军对苏军登陆场的攻击不但未能取得任何成果，而且遭到了很大损失，苏联空军宣称在３天中击落了１２架罗马尼亚飞机。还是遭到损失的德第７７攻击机联队第３大队取得了良好的战绩，他们攻击并击沉了苏联驱逐舰Frunze号，并击伤另２艘驱逐舰Bezuprechnyy号和Besposhchadnyy号，为此该大队大队长Helmut Bode 上尉被授予骑士十字勋章。在德国空军的支援下，罗马尼亚军队最后得以阻止了苏军对奥德萨的解围行动。
１０月初，苏联最高统帅部做出了放弃奥德萨的决定，苏黑海舰队奉命将守军转运到塞瓦斯托波尔。虽然遭到德国空军的不停攻击，苏联海军还是成功地将３５００００守军和平民，２０万吨物资安全撤离。１０月１４日，奥德萨落入了罗马尼亚军队手中，这样罗马尼亚人取得了他们在二战中独立赢得的最伟大的一次胜利，在这场持续６４天的战役中，苏军共损失了４１２６８人，其中阵亡和失踪１６５７８人，受伤２４６９０人。虽然取得了胜利，罗马尼亚人付出的代价是可怕的，他们共伤亡了１０万人。
苏联空军在奥德萨保卫战中表现相当出色，其中最杰出的是第６９战斗机团，该团从此直到战争结束都是苏联空军的王牌部队。在６月２２日～１０月１４日间，该团共宣称击落敌机９４架，在战斗结束后，第６９战斗机团中有１２名飞行员被授予“苏联英雄”称号，同时该团也开始装备ＬａＧＧ－３战斗机，以取代过时的Ｉ－１６和Ｉ－１５３。十八
现在让我们把视线转到北方，在北极圈内，在苏联－挪威边境上，这里苏联空军和德国及其盟友芬兰空军都只投入了相对较少的兵力，在这里很少发生在白俄罗斯和乌克兰地区那样规模的空战，有时甚至能见到一次大战流行的单机格斗。
在这里，苏军的兵力部署是围拢着确保重要的摩尔曼斯克港口，这个苏联北方唯一的不冻港是输入西方援苏物资的重要通道，是苏军不惜一切代价要守住的要地。
在战争爆发时，苏军在这个列宁格勒以北和巴伦支海以南长达６００英里的地段上，只部署了２个集团军，第７和第１４集团军，苏军把这两个集团军的主力集中在Kola半岛以西一段１８０英里的防线上，重点守卫摩尔曼斯克。６月２２日，苏联空军在这个地区的兵力是这样的，第１４集团军属下有第１混合空军师，这个师有３个团组成，第１３７轰炸机团有３８架ＳＢ，第１４５战斗机团有５６架Ｉ－１６，第１４７战斗机团有３４架Ｉ－１５３和１９架Ｉ－１５ｂｉｓ，６月２９日，该师得到了另外１８架ＳＢ。第７集团军的空军部队只有１个装备着ＳＢ的第７２快速轰炸机团。另外苏联北方舰队海军航空兵的兵力是第７２混合空军团有４架Ｉ－１６，１７架Ｉ－１５３，２８架Ｉ－１５ｂｉｓ，和１１架SB，到２６日该团得到了额外的１２架Ｉ－１６，第１１８侦察机团有３７架ＭＢＲ－２和７架ＧＳＴ水上飞机，第４９独立侦察中队有１２架ＭＢＲ－２。这就是苏军在北极地区所拥有的全部空军实力。
入侵的德军和芬兰军队同样只拥有相对较小的实力，他们同时为在北极地区维持对前进部队的后勤补给而烦恼，由于在挪威的德军不具备补充作战物资的优先权和他们必须在挪威保留相当大的兵力以防止英国登陆，所以德军能用于向苏军进攻的兵力是有限的，即使如此也只有当瑞典政府同意德军通过瑞典境内运送军用物资，才使得德军有可能发动对摩尔曼斯克的攻势。
６月２２日，德国Hnas－Jurgen Stumpff上将的第５航空队在挪威只有２４０架飞机，它包括第３０轰炸机联队，第２６轰炸机联队第１大队，第７７战斗机联队的一部分和装备着Ｊｕ－８７的第１训练联队第４大队。当战争爆发时德军的部署情况如下：在挪威北部的Banak 有第３０轰炸机联队第５中队的１０架Ｊｕ－８８，第１训练联队第４大队的３６架Ｊｕ－８７在挪威北部的Kirkenes，在同一地区还有第７７战斗机联队第１３中队的１０架Ｂｆ－１０９和第７６驱逐机联队直属中队的６架Ｂｆ－１１０，以及第１２４独立轰炸机大队第１中队的３架Ｊｕ－８８。第３２独立大队第１中队在芬兰北部驻有７架Ｈｓ－１２６侦察机和３架Ｄｏ…１７，另外在Kirkenes还有１个中队的Ｈｅ－１１５和Ｄｏ－１８，２架Ｈｅ－１１１和１１架Ｊｕ－５２运输机。
在这一地区的德军负有支持芬兰的任务，根据１９４０年９月１２日两国签署的协议，德军被允许在芬兰北部建立作战基地，在巴巴罗萨作战前夕，数千命德军已在芬兰北部进入阵地。事实上，最早的苏德空战是发生在北极地区，６月１７日，１架Ｊｕ－８８飞入Kola海湾进行侦察，它遭到了１架Ｉ－１６和１架Ｉ－１５３的驱逐。第２天德的１２４独立轰炸机大队的１架Ｊｕ－８８又一次飞入Kola海湾，它遭到苏联地面炮火的攻击，飞机被击中，虽然它得以飞回基地，飞机上的机械师Josef Hausenblas下士却中弹身亡。６月１９日，苏第７２混合空军团Vasiliy Volovikov 少尉在苏联境内上空发现了１架德国Ｈｅ－１１１和１架Ｂｆ－１１０，他进行了攻击，但立刻遭到了４架Ｂｆ－１０９的围攻，只是由于幸运地找到了一片云层，他才得以脱身。
战争开始后，德国空军企图获得２个目标，即摧毁当地的苏联空军和为地面德军的攻势提供空中掩护。但令德国人失望的是当战争正在其他地段激烈进行时，在北极地区由于天气情况恶劣，双方空军都无法起飞作战，在此其间，双方只有零星交火。
在天气较为好转后，德国空军开始了对苏军机场的攻击，德国历史学家Paul Carell 这样叙述德军的攻击“即使在６月２２日后，俄国人把数以百记的飞机毫无伪装的飞机停放在机场上，我军的攻击毫不费力地摧毁了大部分俄国飞机”。德国人宣称的这个战绩和事实相差甚远，事实上苏军已经疏散了他们的飞机并对机场进行了伪装，在战争开始的头１８天内，只有１９架苏联飞机被摧毁于地面。
虽然在北极地区的苏联空军数量较少，但其质量却在平均水准之上。他们中至少有一半以上已经在北极地区服役２年以上，并有不少是参加过西班牙、诺门坎和芬兰战争的老兵。在这些苏联飞行员中有一位也许是战争初期苏联最杰出的战斗机飞行员Boris Feoktistovich Safonov ，他不但是一个技术高超的飞行员，而且是一个杰出的领导者，他在苏联空军飞行员中具有极大威望，他在苏军中的地位也许相当于莫德士在德国空军中的地位。很快的他就成了一个王牌飞行员，而且在他的有效教导下，他的许多部下也成为著名的王牌飞行员。６月２４日，１架德第３０轰炸机联队第６中队的Ｊｕ－８８飞到摩尔曼斯克东北的Vayenga 机场上空侦察，Safonov 上尉立刻驾驶着他的Ｉ－１６起飞迎敌，他的飞机翼下挂着两枚ＲＳ－８２火箭，这种火箭是设计用来攻击地面目标的，但苏联飞行员有时也用它射击敌机。这种火箭威力很大，如果直接命中足以摧毁重甲的轰炸机，但它毕竟不是现代的空空导弹，它的命中率不高。
Safonov 将他的Ｉ－１６爬升到高空，然后背对着太阳向德机扑去，当德国飞行员Reinhard Schellern下士发现他时，２枚ＲＳ－８２已经向他射来，Schellern 立刻急速俯冲，但１枚火箭已经炸伤了他的机翅，Schellern 驾驶着受伤的Ｊｕ－８８企图从低空摆脱Safonov的追击，但在Safonov准确地机枪扫射下，他毫无机会，最后他的飞机载入大海，全体机组人员阵亡。
从战争开始起，德国空军就将莫尔曼斯克作为他们的主要目标之一，但事实证明对莫尔曼斯克的轰炸是一项十分危险的任务，因为苏军在那里集中了大量高射炮，经过２３和２４日两天对莫尔曼斯克的轰炸后，德第３０轰炸机联队第６中队只有１架Ｊｕ－８８未被地面炮火击中。事后那些德国老兵们将莫尔曼斯克列为他们所遇到过的４个高炮最集中的地点之一，即２个Ｌ（列宁格勒和伦敦）和２个Ｍ（马尔他和莫尔曼斯克）。
６月２５日，苏联空军出动了轰炸机部队攻击德国和芬兰空军各个机场，由于落后的装备和不足的兵力，这场持续６天的攻击行动几乎未取得任何战果。在第１天中，苏军就损失了２３架轰炸机，苏军少尉Nikolay Gapeyonok 回忆道“１发高射炮弹直接命中了带队长机，Rudenskiy 上尉受了重伤，他勉强把飞机飞回了我方防线。编队中的另一驾由Kuznetsov 中尉驾驶的SB也被高炮命中，他的１个引擎被打坏，他不得不返回”，Gapeyonok 少尉单机执行了任务，当他开始返航时却一度迷失了方向，当他