9月17日夜23時左右，俄羅斯一架載有15人的伊爾-20M在返回敘利亞赫梅米姆基地途中，被敘利亞防空導彈錯誤擊落於地中海上空後，俄羅斯國防部把矛頭直指以色列，稱以色列空軍對敘利亞的襲擊引發了一系列事件，最終導致伊爾-20飛機被敘利亞S-200地對空導彈擊落，俄軍將保留反擊權利。
俄羅斯國防部發言人伊戈爾·科納申科夫少將在週二還原了整個事件過程：星期一晚上，四架以色列F-16戰鬥機接近敘利亞地中海沿岸，然後攻擊了位於拉塔基亞的敘利亞目標。由於以色列戰鬥機是從低空接近的（5000米高度），所以“給該地區其他飛機和船隻造成了危險情況”。
在以色列戰鬥機實施空襲期間，同一地區內還有一艘法國海軍護衛艦“奧弗涅”號和一架俄軍伊爾-20電子信號情報偵察機。科納申科夫少將表示“以色列飛行員使用俄羅斯飛機作為掩護，致使該機成為敘利亞防空部隊的目標，導致雷達截面積比F-16大得多的伊爾-20被敘利亞S-200地空導彈擊落。”他補充說機上15名俄羅斯軍人已經死亡。
俄羅斯國防部則表示以色列人在空襲前肯定知道俄羅斯飛機在該地區存在，但這並沒有阻止他們的“挑釁行為”。以色列也沒有提前向俄羅斯告知自己的作戰行動，俄方只是在空襲開始前一分鐘才通過“熱線”收到通知，導致“俄羅斯飛機根本沒有時間轉移到安全區域”。
俄羅斯軍方早些時候宣稱失蹤的伊爾-20飛機上有14名機組，比科納申科夫少將所說的少了一人。根據最新消息，俄軍搜救隊在距離拉塔基亞海岸約27公里的海面上發現了伊爾-20的殘骸，打撈起部分飛機碎片和機組的個人物品。
以色列國防軍在當天晚些時候回應了俄羅斯的指控，證實自己的確在拉塔基亞進行了一次轟炸任務，但針對目標是伊朗運往真主黨的一批武器裝備。以色列國防軍在聲明中對俄羅斯軍人的死亡表示哀悼，但反駁說要為擊落伊爾-20負責的是敘利亞及其伊朗和黎巴嫩盟友，並提出4點理由：
1、盲目發射的敘利亞地空導彈導致俄羅斯飛機被擊落。
2、當敘利亞軍隊發射的導彈擊中俄羅斯飛機時，以色列空軍的戰鬥機已經返回以色列領空。
3、以色列F-16在襲擊拉塔基亞目標期間，俄羅斯伊爾-20並不在行動區域內。
4、敘利亞防空部隊不分青紅皂白地開火，根本不在乎俄羅斯飛機是否還在空中。
自從2015年9月俄軍介入敘利亞內戰以來，已經有多架軍機被擊落。2015年11月24日，一架蘇-24M被土耳其空軍F-16擊落。2016年8月1日，一架米-8直升機在敘利亞伊德利卜省被擊落，機上5名俄軍喪生。2018年2月3日，一架蘇-25攻擊機在伊德利卜省被便攜式地空導彈擊落。
此外俄軍還在敘利亞發生兩起重大墜機事故。2016年12月25日，一架飛往敘利亞的圖-154從索契起飛後不久墜毀黑海，機上92人全部遇難。2018年3月6日，一架安-26運輸機降落赫梅尼姆空軍基地時墜毀，39人全部遇難。
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