中国空军在淞沪会战早期的战斗中非常勇敢，往往舍身攻击目标，但他们很快就被强大的日本空军所压制。日本的三菱G3M中型轰炸机高度易燃，简直就是一个空中打火机。淞沪会战早期他被用来轰炸上海市区，由日本第一联合航空队负责执行。结果是他们开战三天后就损失掉了一半的飞机，有的失踪，有的确认被击落，还有一些则是严重受损无法修复。另外机组人员的损失也相当惨重，因为他们没有携带降落伞。这可能是害怕被俘虏的原因，或是他们没把中国空军放在眼里。
三菱G3M中型轰炸机
第一联合航空队的指挥官说：“上海地区的轰炸行动使我想起了那起日俄战争时期对203高地的袭击。”所谓“对203高地的袭击”就是自杀式攻击，常用“尸山血海”来形容那场惨烈的战斗。从8月下旬起，该航空队的轰炸机在95式中岛A4N双翼舰载战斗机的护航下执行轰炸任务。这说明他们也不得不“羞辱”地承认，中国空军是一支不可忽视的力量。这些事情也引起了外国人的注意，英国情报机构的一份报告中就指出：“中国声称击落了32架日本飞机。”然后报告的作者补充道：“这一说法似乎是有根据的。”
95式中岛A4N双翼舰载战斗机
即便有这样的战果，但中国空军还是逐渐退出了上海的上空。失去制空权给陆军造成了很多麻烦，他们感到沮丧。有人抱怨说：“我们偶尔会看到两三架自己的飞机，但是当他们遇到敌人的防空火力后，它们就消失不见了。”“它们根本没有用。8月20日之后，我再也看不到我们的飞机了。”这也许有一些夸张的，但不可否认的是，这造成了很大的影响。现在中国军队只能在晚上大规模调动，一位36师的士兵说：“我们直到晚上才能吃上饭，白天粮食运不上前线。”
中国军队的厄利孔20毫米机炮
陆军的防空武器也很少，主要是在瑞士生产的厄利孔20毫米机炮。但是这些武器并不对空，他们部署只是为了对付步兵。另外军官也不愿用它来防空，因为反而会向日本飞机暴露阵地的位置。8月下旬，一名访问日本海军旗舰的路透社记者问日本海军上将长谷川是否控制了日本上空，长谷川马上回答说:“是的，我相信（控制住了）。”
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