В начале 1917 г., одновременно с созданием аэропланной группы, была сформирована и баллонная [балонна група], в которую, кроме двух балонных отделений, вошло также и отделение газодобычи [газодобивното отделение]. Как и у авиаторов, возглавил новое формирование старший из командиров отделений — капитан Казанджиев.
Долгий период затишья закончился в июле 1917 г., когда русско- румынские войска перешли в наступление. В отличие от кампании прошлого года, болгарские воздухоплаватели при выполнении боевых заданий столкнулись с гораздо большим противодействием со стороны противника. Аэростаты находились под постоянным обстрелом артиллерии, их регулярно атаковали истребители. Поэтому для организации зенитного прикрытия каждому балонному отделению выделили пулемет, приспособленный для стрельбы по аэропланам. «Всплеск» активности на румынском фронте продлился меньше двух месяцев. Всего за это время каждое из отделений выполнило по два десятка «боевых подъемов».
Во второй половине сентября немцы передали болгарам еще один аэростат. Новый «баллон», значительно более совершенный, позволял вести наблюдение с высот 1000–1200 м при скорости ветра до 25 м/с. Его гондола была оборудована фотокамерой и парашютом. «Вокруг» этого приобретения сформировали 3-е балонное отделение, но вскоре старый и заслуженный «Солун» пришел в полную негодность, и 1-е отделение ликвидировали.
Всего до конца 1917 г., когда боевые действия на румынском фронте закончились, болгарские воздухоплаватели поднимались в воздух в течение 105 дней.
Летом 1918 г. балонные отделения перебазировались на салоникский фронт: 2-е в район Дойранского озера (в распоряжение штаба 9-й пехотной дивизии), а 3-е — в долину реки Вардар (5-я пехотная дивизия).
Персонал едва успел освоиться на новом месте, как союзники резко активизировались. Первым вступило в бой 2-е отделение. 2 сентября оно корректировало огонь артиллерии, но на следующий день подъем аэростата при сильном ветре закончился его списанием из-за слишком серьезных повреждений. 3-го числа «включилось в работу» и 3-е отделение. Находясь под постоянным обстрелом с земли и регулярно подвергаясь атакам истребителей, наблюдатели продолжали выполнять боевые задания.
За две недели аэростат получил несколько пробоин, а особенно сильные повреждения во время подъема 15 сентября: сначала в результате атаки неприятельского истребителя, а затем от прямого попадания снаряда (уже во время спуска на землю). Затем армия начала отступление, и персонал отделения уничтожил все оборудование… На этом военное воздухоплавание Болгарии во второй раз прекратило свое существование.
Всего за время Первой Мировой войны болгарские «баллонисты» действовали 162 «полетных» дня.
С зенитной артиллерией болгары впервые «познакомились» во время Первой Балканской войны. Сначало это «знакомство» было односторонним, но после взятия Адрианополя болгарская армия «разжилась» несколькими специализированными противоаэростатными пушками. Во время следующей войны трофеи успели вывести в тыл, но на фронт они так и не попали.
Осенью 1915 г. была создана первая болгарская зенитная батарея (пара экс-турецких скорострельных 75-мм орудий «Крупп» и пять более старых «медленных» пушек калибром 87 мм). Кроме того, для целей ПВО приспособили 7 пулеметов (пять «Мадсенов» и два «Гочкиса»), установив их на специальные лафеты. 27 октября все это хозяйство разместили на позициях вокруг столицы. В тот же день полковник инженерной службы Атанас Раковски стал «начальником воздушной обороны». В его обязанности была вменена также защита нескольких стратегически важных мостов.
Зимой 1915-16 г.г. в каждой из армий появились специальные подразделения для борьбы с аэропланами, как правило, использовавшие обычные полевые пушки, приспособленные для стрельбы по воздушным целям. Усилилось и прикрытие столицы: летом 1916 г. Софию защищали 18 зенитных орудий различного типа и калибра и 11 пулеметов. Правда, толку от них было не слишком много, что и показали первые бомбардировочные рейды франко-сербских «Фарманов».