Тем временем 4-й воздушный флот Люфтваффе как ни в чем не бывало продолжал наращивать свои силы на сталинградском направлении. Его штурмовики и бомбардировщики совершали почти беспрерывные налеты на различные цели в районе города на Волге. Затем 23 августа они подвергли Сталинград массированной бомбежке, совершив в течение дня 1600 боевых вылетов. Город был практически разрушен, погибли десятки тысяч жителей и находившихся в нем беженцев.
4 сентября 1942 г. в Сталинградское сражение вступила вновь сформированная 16-я воздушная армия под командование генерал-майора П. С. Степанова.[23] Сектор действий ее находился северо-западнее города и далее по реке Дон. В состав армии входили четыре авиадивизии и несколько отдельных авиаполков, имевшие к началу боев в общей сложности 152 боеготовых самолета. Почти все истребительные полки были оснащены самолетами Як-1, и лишь 291-й ИАП летал на ЛаГГ-3. Чуть позднее в состав армии влилась еще и 283-я ИАД в составе четырех полков.
А в 8-й воздушной армии в результате опустошительных боев стала остро ощущаться нехватка истребителей. Хотя 28–29 августа из тыла поступило пополнение в виде четырех истребительных и двух штурмовых авиаполков, на 1 сентября в армии насчитывались всего 97 исправных машин. Все это заставило генерал-майора Хрюкина полностью отказаться от истребительного прикрытия штурмовиков и бомбардировщиков. И если экипажам Пе-2 просто приказали бомбить с высоты 8000 метров, что могло им помочь избежать встречи с «Мессершмиттами», то штурмовикам пришлось рассчитывать исключительно на везение. В качестве «помощи» штаб 8-й воздушной армии предложил пилотам Ил-2 производить заходы на цели со стороны солнца, использовать для скрытого подхода облачность и дым от пожарищ и тому подобное.
Однако часто не спасало и наличие сопровождения. Летчики-истребители, большинство из которых не только не имели боевого опыта, но по-настоящему еще не овладели и собственными машинами, при появлении «Мессершмиттов» быстро впадали в панику, теряли своих ведущих и ориентацию на местности и становились легкой мишенью. Ситуация усугублялась тем, что большие потери, особенно среди новичков, неизбежно вели к снижению боевого духа и деморализации. В результате в критический момент штурмовики оставались один на один с асами Люфтваффе, которые сбивали их одного за другим, как гусей. Потери ШАП были огромными, и командиры-штурмовики винили во всех своих бедах истребителей.