天亮之后，索科夫沒等來友軍進攻的好消息，卻有參謀急匆匆地跑過來向索科夫報告“司令員同志，不好了，根據防空哨報告，如今有大量的敵機，正朝著我們所在的位置飛來，看樣子是準備對我們實施轟炸。”
“司令員同志，”盧涅夫聽參謀說完后，立即提醒索科夫“給司令部的成員下達防空命令吧，讓大家都撤到安全的地方去。”
“軍事委員同志，如果我們現在轉移，城內正在作戰的部隊，就會因為失去統一指揮，而陷入不必要的混亂。到時，被我們困住的敵人就會有機可乘，想方設法地沖破我們的防御，逃到城外去。”
索科夫說完這番話之后，吩咐薩梅科“參謀長同志，立即給女子高炮營的麗達大尉打電話，讓她們做好防空準備，確保司令部的安全。”
幾分鐘之后，德軍的十六架轟炸機飛到了索科夫司令部的上空，開始對地面俯沖投彈。地面的高射炮和高射同時開火，試圖擊落這些肆虐的敵機。
但防空作戰，吃虧的始終是地面防空部隊。女子高炮營的開火，使她們成為了敵機的攻擊目標，戰斗進行不到五分鐘，就有三門37毫米雙聯高射炮，兩挺145毫米四聯高射，被敵機投下的戰斗摧毀，同時，還有二十多名女戰士壯烈犧牲，三十余人受傷。
但饒是如此，女子高炮營還是在頑強地沖著天空上的敵機開火，竭力地吸引它們的注意，免得它們去轟炸索科夫所在的指揮部。
戰斗又持續了差不多一刻鐘，直到蘇軍的十幾架殲擊機趕到戰場，和正在轟炸防空陣地的敵機展開了纏斗，使敵人無法繼續攻擊地面。
殲擊機對付沒有戰斗機護航的轟炸機，空中的形勢很快就呈一邊倒趨勢。原本還耀武揚威的敵機，不時被蘇軍的殲擊機擊中，拖著長長的煙尾，一頭栽向了地面爆炸。
地面上的女子高炮營戰士們，每看到一架敵機被擊落，她們都會歡呼雀躍，親自英勇的空軍飛行員打下了敵機。同時，她們會更加努力地對空射擊，試圖把那些還在空中徘徊的德軍轟炸機打下來。
工夫不負有心人，當德軍的轟炸機編隊支撐不住，準備逃離戰場時，有一架不走運的轟炸機被地面的炮火擊中，頓時凌空爆炸，德軍飛行員甚至連跳傘的時間都沒有，就隨著飛機被炸得粉身碎骨，和那些燃燒的飛機碎片一起，從空中飄灑下來。
不光索科夫的指揮部附近遭到了敵機的轟炸，就連從西北方向進攻的草原方面軍，從北面進攻的沃羅涅日方面軍部隊，也遭到了敵機的轟炸。
敵機成雙機編隊，準備攻擊行進中的蘇軍坦克，或者是擁擠在一起的步兵隊列。但敵機的攻擊并沒有持續多久，就遭到趕來的蘇軍殲擊機攻擊。德軍轟炸機根本不是蘇軍殲擊機的對手，在空中混戰一番后，便紛紛逃回了自己的機場。