21-23 апреля мощь ударов советской авиации по врагу еще более возросла за счет ввода в действие новых соединений, в частности 287-й истребительной авиадивизии. За этот период в районах Новороссийска и Мысхако частями 5-й воздушной армии было проведено 34 воздушных боя, в которых участвовало со стороны противника 345 и с нашей стороны 296 самолетов. В ходе воздушных боев летчиками 5-й воздушной армии было сбито 42 и подбито 12 самолетов противника.
Отважно и смело сражались летчики-истребители 236-й авиадивизии. Только за два дня 14 и 16 апреля в воздушных схватках над Крымской они сбили пять самолетов врага, потеряв два истребителя. Боевые действия советской авиации по поддержке десантной группы были характерны тем, что в ограниченном районе действовали силы двух воздушных армий и ВВС Черноморского флота (командующий генерал-лейтенант авиации В. В. Ермаченков). Большое внимание в этой обстановке было уделено организации взаимодействия между воздушными армиями, видами и родами авиации. В условиях когда некоторые полки 4-й и 5-й воздушных армий вынуждены были базироваться на одном аэродроме (в период весенней распутицы), управление истребительными авиационными частями обеих воздушных армий было организовано с одного командного пункта. Некоторые истребительные полки 5-й воздушной армии были переданы в оперативное подчинение командующего 4-й воздушной армией. Взаимодействие фронтовой авиации с ВВС Черноморского флота осуществлялось путем распределения районов и времени действий, а также передачей в оперативное подчинение некоторых подразделений 5-й воздушной армии командующему ВВС флота.
Для противодействия авиации противника, производящей с аэродромов Керченского полуострова систематические массированные бомбардировочные налеты на боевые порядки наших войск, была создана Геленджикская авиационная группа под командованием генерал-майора авиации В. И. Изотова. В состав группы вошли 26 экипажей 236-й истребительной авиадивизии, 38 самолетов 287-й истребительной авиадивизии. Перебазирование дало возможность более эффективно прикрывать наземные войска в районе Мысхако. Активность действий авиации противника сократилась с 1117 самолето-пролетов 17 апреля до 408 - 23 апреля.
Задача воспрепятствовать ударам бомбардировщиков противника по боевым порядкам десантных войск была выполнена. В приказе Военного совета Северо-кавказского фронта отмечалось: "Начиная с 20 апреля в течение трех дней над участком десантной группы происходили непрерывные воздушные бои, в результате которых авиация противника, понеся исключительно большие потери, вынуждена была уйти с поля боя. Господство в воздухе перешло в наши руки. Этим определилась и дальнейшая наземная обстановка"{26}.
Высокую оценку действиям авиации дал командующий 18-й армией. Генерал К. Н. Леселидзе писал: "Массированные удары нашей авиации по противнику, пытавшемуся уничтожить десантные части в районе Мысхако, сорвали его планы. У личного состава десантной группы появилась уверенность в своих силах"{27}.
В апреле авиация 5-й воздушной армии, чтобы ослабить активность вражеской авиации, подвергла ночным бомбовым ударам аэродромы противника. Отлично выполнил задание экипаж капитана А. Г. Щербатых (штурман старший лейтенант М. М. Денисяко), который прицельным бомбометанием с двух заходов уничтожил 3 самолета противника. Отличился и экипаж младшего лейтенанта Ф. С. Чеснокова (штурман младший лейтенант П. Н. Лойтер), уничтоживший 2 вражеских "юнкерса". Всего частями 132-й бомбардировочной авиадивизии было произведено 90 самолето-вылетов. В результате успешного бомбометания было вызвано до 40 очагов пожара и 20 взрывов, уничтожено 29 самолетов противника. Авиация дальнего действия нанесла удары по крупным аэродромам в Крыму, где было уничтожено и повреждено более 100 самолетов 55-й бомбардировочной эскадры. Противник вынужден был оттянуть в глубину свою авиацию с передовых аэродромов, а 55-ю бомбардировочную эскадру перебазировать из Крыма в Донбасс.
После успешного выполнения задачи по срыву немецкого наступления в районе Мысхако авиация Северо-Кавказского фронта продолжала бои в районе станицы Крымская. В это время были проведены организационные мероприятия. Согласно директиве командующего ВВС Красной Армии из состава 5-й воздушной армии были переданы в 4-ю воздушную армию 236-я и 287-я истребительные, 132-я бомбардировочная авиадивизии, 502-й штурмовой, 742-й отдельный разведывательный и 763-й ночной легкобомбардировочный авиаполки. 2-й смешанный авиакорпус также вышел из оперативного подчинения 5-й воздушной армии{28}. В период с 24 по 30 апреля 1943 года штаб 5-й воздушной армии перебазировался в Репное (8 км восточнее Воронежа), и армия вошла в состав Степного военного округа.