1937年日军发动了卢沟桥事变，抗日战争全面爆发，当时日军空军可以正式参战的战机多达万架以上，并且有完整的工业实力，并且已经能独立批量生产.制造和更新换代，是当时世界5大空军强国之一，亚洲除了中国和澳大利亚，几乎没有一个家拥有正规的空军实力。而中国在1937年抗战全面爆发之时，拥有的战机只有300多架，能进行作战的不超过一百架。
早期日军的战机，多为95式，和96式战机为主，当时中国战机以霍克2-型战机和霍克-3型战机为主，虽然是当时美国作为过时的战机引进中国的，但当时对付日军95式战机和96式勉强不落下风，1937年八月13日日军对上海发起进攻，中国第一场与日军大决战，淞沪会战正式爆发。1937年8月14日，日军鹿屋航空队l8架九六式重轰炸机，加一个中队96式战机作为护航，一共是23架战机浩浩荡荡飞进了杭州空域，企图偷袭中国在杭州的筏桥机场。结果由于当天多云能见度较差日军茫然投弹，效果甚微并且打草惊蛇，当时中国空军第4大队，高志航大队长果断率领中队升空截击，在激烈的30分钟空战中，击落日军三架战机。中国的霍克-2.3型战机在第一次跟日军的空战中，就取得3比0完美胜利。随后的上海空战中， 一位美国友人在日记中写道：“当天阳光明媚，我正在上海的阁楼阳台上喝着咖啡，一阵引擎呼啸声掠过头领，我惊讶的抬头一看，2架美国产的中国战机追着一架日军飞机打并且在10分钟后把它击落，这是一生看过最惊险刺激场景，谁又能想到我在中国可以一边喝着咖啡一边欣赏着激烈的正义的空中大战呢？”
在1937年到1939年，中国靠着国际援助的战机和自身的家底还可以苦苦支撑，每当人们认为中国战机不会在出现时出现低落情绪时，这些中国雄鹰，都会在人们最意想不到天空在次出现给予人们信心。1938年到1939年中国当时的从美国引进的霍克型战机已经几乎损失殆尽，而在这时苏联对中国伸出援手把当时苏联最先进的伊15，伊16战机以棉花换飞机引进给了我们。
苏联的伊15战机稳定性强速度快，性能比美国的霍克-3型战机略强，是苏联最后一代双翼战斗机，武装四挺PV-1（7.62毫米口径）机枪。而伊16战机则是1938年到1939年亚洲境内性能最优秀的战机，伊16战机，代号为燕子是当时苏联第一种单翼战机，时速高达440千米每小时，武装机翼2挺7.62毫米机枪，起落架可以升空后收放。1938年武汉空战从2月14日到1938年5月31日，日军累计出百余架次战机，中国空军累计出动77架进行拦截累计击落日军战机47架，中空军损失十多架伤5架取得辉煌的胜利，在武汉空战中有3分之2战机是伊16取得的战果可见当时伊16性能之优越。
在武汉空战后，日军终于痛定思痛开始抓紧研发的新一代战机，日军空军在跟伊16空战中得出了一个结论，战机要想在空战中取胜必须要快.准.狠.进攻流畅机身匀称，在结合各国战机优点和中国的空战中战机的不足后在1940年一款世界顶尖战机终于被小日本研发出来了，那就是零式战机，零式战斗机机翼内装备了2门九九式1型20毫米机关炮，每门携弹60发；机首装备了2挺九七式7.7毫米机枪，每挺携弹300-700发，火力超越了九六式战斗机，也超越了同期欧美战斗机的火力，而时速也达到了惊人的533.4千米。
1940年9月13日，日军出动66架战机空袭重庆，此时的重庆空战早在8月11日就正式爆发。中国空军以霍克-3型，伊15.伊16战机共27架升空截击，当时日军编队有12架最先进的零式战机，当时中国空军已经有情报日军已经装备最新一代战机，但没人知道这种战机的性能和火力数据，谁都不知道当时中国最先进的战机伊16不但速度上火力上也不成正比，2挺机枪7.62和毫米对阵2门20毫米机载机关炮，想想都觉得是一场屠杀。
1940年月13日中国空军在重庆附近的璧山空域与日军迎头遭遇，几十架战机开始缠斗，混战中零式战机大出风头，中国战机每每被咬住都无法脱身，半个小时的空战中国空军被击落了整整13架，击伤11架，几乎全军覆没，而在空战中竟没一架战机退却全部血战到底。九一三空战是中国空军二战以来第一次跟日军空军作战中几乎取得完败战绩，日军出动的战机只有一架降落中坠毁。从此中国空军从1940年到1942年在没取得一场胜利，中国空军整整消失了两年之久。
在中国的胜利加大日军对世界不可一世的想法，并在1941.12月8日年发动偷袭珍珠港战役，此战日军的零式战机在一次发挥了其优越性能，没有零式的速度就没有珍珠港的胜利，也是日军零式战机最后一场完胜。
而中国空军如果要和二战日军做个比较的话一个是自取灭亡一个自立自强。
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