戰爭期間，這款蘇霍伊戰機頂著重重攔截，幾天內摧毀上百輛坦克

到1941年初，蘇聯一共生產了600架蘇-2，只完成了原定1150架任務的一半。1941年1月蘇-2開始大量向空軍作戰部隊交付，截止三月底，已經有蘇-2四個團裝備了蘇-2。它們是第103航空團，第209航空團，第210航空團和第226航空團。不過部署在西部軍區的蘇-2數量仍然十分有限，迫使紅軍空軍司令部不得不要求增產。

戰前交付的蘇-2性能如下：乘員：2人，長度：10.46m，翼展：14.3 m ，高度：3.75 m，機翼面積：29 m2 ，空載重量：3,220 kg ，載重：4,700 kg，發動機不同批次不一樣，主要是M-88發動機（功率821千瓦），最高速度：485 km/h ，作戰半徑：1,100 km ，實用升限：8,400 m ，爬升率：9.8 分鐘至 5,000 m

蘇-2的武器裝備如下：

6 × 7.62 mm ShKAS 機槍 (機翼內置4挺、上下各一挺)或機翼內置4挺ShKAS 機槍和2門機炮

400 kg炸彈（內部彈倉和翼下掛架）, 或10 × RS-82火箭彈或 8 × RS-132 火箭彈.

1941年上半年生產的蘇-2由於種種原因，並沒有全部部署到前線，1941年6月1日空軍的報告顯示前線部隊一共只接收到了413架蘇-2。在這一總數中，我們只能查明其中393架飛機的部署位置（其中382架以M-88和88B為動力，其餘的用M-87發動機）。在各大邊境軍區，蘇-2分布如下：西部特別軍區64架，基輔特別軍區 91架，敖德薩軍區124架。還有22架蘇-2轟炸機在哈爾科夫，85 架在工廠試飛，另外7 架交給航校進行飛行訓練。還有一些飛機在訓練中因事故墜毀，而其他大部分蘇-2還沒有來得及到達目的地戰爭就爆發了。戰爭的爆發對紅軍空軍是一大考驗，突然襲擊的德軍給空軍造成了巨大的損失。在西部特別軍區，蘇軍的損失尤其嚴重，位於這裡的蘇-2當然也不例外。早在一天6月22日，德國空軍的轟炸機，肆無忌憚地攻擊西部特別軍區的後方機場，位於博布魯伊斯克的擁有50架蘇-2的第97 航空團就是德軍攻擊的犧牲品。其所屬的空13師指揮官鮑寧少將（Ф.П.Полынин）這樣回憶當時的情形：「博布魯伊斯克的被炸後，騰起煙霧，黑紫色的煙雲久久不散。撤退的部隊，難民，牛群，和被炸後煙雲，遠方騰起的火焰，反映了事態的嚴重性，打消了我的一切幻想，無疑，戰鬥將很快到達我們這裡。」

不過後來人們才發現，在1941年6月22日蘇聯空軍的損失中，蘇-2的損失相對來說不算太大，可能是由於它被分散部署的緣故吧。戰爭開始後，正對德軍古德里安集群兵峰的西部特別軍區成了爭奪的焦點，這一地區的空戰從未間斷。從戰爭第三天起，以博布魯伊斯克為基地的第97 航空團就加入了戰鬥，航空團的蘇-2不斷起飛去轟炸正在高速推進的德軍第2裝甲集群。最激烈的戰鬥發生在6月26日下午，當時飛行員沙羅諾夫和他的戰友從300米低空試圖轟炸斯洛尼姆附近的德軍坦克縱隊。

6月26日第97 航空團一共出動了34架次的蘇-2，損失了14架（10被擊落，2架失蹤，2架重創被後送維修）。9名飛行員當場陣亡，一人受傷和失蹤14人。據德國的資料顯示，在斯洛尼姆地區蘇軍的對手是第53戰鬥機聯隊的Bf109F。當天的德國空軍戰鬥機部隊的攔截不是很有效：第97 航空團的蘇-2重創了德軍的高射炮部隊。

第53戰鬥機聯隊的希斯中尉這樣回憶當時的戰鬥：「我們18：20從杜布諾一起飛就發現了3架蘇聯攻擊機，它們的火力異常強大，機動性也不錯 ，我試圖通過一個急轉來攻擊他，但他常常突然調頭逃離。不過，我的攻擊使得馬拉塔斯抓到了戰機，立即擊落一架敵人機，波夫中尉則擊落了第2架。第三架蘇聯飛機開始下降到低空，企圖逃跑，我拉近到與敵機50米的距離抵近開火，敵機起火但一直保持著飛行。我花光了所有的彈藥，不得不退出攻擊。蘇聯的飛機真是太堅固了，難以擊落。」

德國歷史學家普瑞恩認為希斯中尉遇到的是擁有厚重裝甲的IL-2攻擊機，但是考慮到雙座IL-2攻擊機投入戰鬥要晚的多，更多的航空史專家一致認為，最有可能的是，希斯中尉在空中遇到正是蘇-2。這是表現蘇-2飛機良好的戰場生存能力的重要證據。

蘇聯空軍，尤其是轟炸機部隊，在西部遭受了極高的損失。第97航空團在1941年6月結束後，失去了部分的作戰能力。不過蘇聯軍隊恢復得很快，7月初，大批從航校新畢業的飛行員以及領航員，機械師，軍械師，和團部人員開始到來，第97航空團迅速恢復了元氣。整個6月，第97航空團的蘇-2出動了146架次，有14架被擊落。巴巴羅薩行動之初，蘇聯空軍處於巨大的混亂之中，大量飛機被毀，所以損失相對較小的蘇-2就承擔了阻擊德軍裝甲集群的重擔。

7月7日，原本位於哈爾科夫的第43航空團帶著後方剩餘的蘇-2也加入到了西部地區的戰鬥中來。戰鬥緊張，他們沒時間休整，收到20架改進型的蘇-2後，他們一共執行了296架次的任務（其中蘇-2出動了170架次），主要是針對德第3裝甲集群。短短數天內，他們的戰績驚人，雖然沒有擊落敵機，但他們宣稱摧毀了118輛坦克，1086輛各型車輛，22座橋，86門炮等。不過，部隊的損失也是很大的，一共陣亡了多達33名行員。

南線的情形也差不多，裝備蘇-2的第226航空團和第227航空團的很多飛機也被德軍的突然襲擊摧毀在地面上。從最初的震驚清醒過來以後，他們的主要任務就是攻擊德第1裝甲集群的先頭坦克縱隊。為了完成阻擊坦克的任務，圖瑞金上校（Г.П.Турыкина）帶領的攻擊隊不得不承受被德軍戰鬥機攻擊的風險。在6月29日的第一次戰鬥中第227航空團的蘇-2遭到了德國第八航空隊第3戰鬥機聯隊JG3的BflO9 的無情攻擊。起初蘇聯飛行員憑藉蘇-2強大的自衛火力打退了德國戰鬥機的第一輪攻擊，但短暫的停歇後，德機再次發起了攻擊，這次他們得手了。第3戰鬥機聯隊上報他們擊落了七架敵機，其中三架是是被范.鮑爾中尉（V.Bauer）一人的戰績。蘇聯的戰報只承認損失了6架飛機，中隊長科洛尼科夫（Колокольникова）也沒有返航。

基輔軍區所有的蘇-2都隸屬於第62轟炸機航空師，歸斯米諾夫上校（В.В.Смирнова）指揮，為地面部隊提供空中支援。儘管第226航空團和第227航空團的飛行員們最初取得了一些成功，為西南方面軍提供了一定的支援。不過後來的分析表明，他們還可以做得更好，他們沒有充分掌握對手的情報，倉促迎戰，戰鬥準備也不很充分。此外，空地協同不是很好。空軍參謀部未能有效地和西南方面軍總指揮部進行溝通，結果在德軍對蘇聯第5機械化軍發起反突擊時未能及時阻止敵人的坦克，最終使得戰役以失敗告終。儘管如此，1941年六月底到7月初蘇-2和SB轟炸機的拚死攻擊還是起到了相當的作用，迫使德軍軍繞道日托米爾，放棄了直插基輔的計劃。因為蘇聯軍隊日益頑強的抵抗和飛機對第13裝甲師轟炸，德軍在基輔設防區的邊界防守轉入防守。但是蘇聯空軍只是專註於坦克部隊，而沒有轟炸敵人後方繁忙的鐵路樞紐，停在地面的德軍飛機幾乎沒有受到轟炸。這反映出紅軍空軍在戰爭初期的主動性還不是太大，對目標的選擇也比較僵化，所以沒能給德軍造成更大損失。

另外，還有別的原因阻礙了蘇-2在戰爭初期的發揮。通過敖德薩軍區的第210航空團和第211航空團的出動情況，可以發現，蘇-2的出動率比SB和佩-2等轟炸機低的多，就更不要說和I-16或米格3相比了。顯然，飛行員還沒來得及充分掌握飛機。6月25日，第20航空師師長，奧斯彭科少將（А.С.Осипенко ）親自觀看了6架蘇2的戰鬥，所有的炸彈都從機群中投下卻並沒有給敵人造成實際破壞，令他不滿。1941年初，參戰的每架蘇-2帶彈一般不超過240千克，而實際上蘇-2完全可以很輕易地攜帶400 - 500千克炸彈執行任務。總結了經驗教訓後，到了1941年七月中旬上述幾個裝備了蘇-2的轟炸機團的出動率，投彈量，和轟炸精度都有所提高。短暫的停歇後，激戰在南翼再度爆發，7月20日德國和羅馬尼亞軍隊在亞姆比爾和索羅卡鎮之間強渡德涅斯特河。7月21日晚，第211航空團出動蘇-2去轟炸德軍渡口。據參與當天任務的佩斯特戈夫中尉（И.И.Пстыго）回憶：「當天我們一共出動了16架飛機，在轟炸了一個渡口時遭到了密集的防空炮火攻擊。整個天空充斥著火焰，都不知有多少飛機被擊落，是否擊中目標也不清楚，估計只有一半炸彈命中。正當我們準備炸掉高炮時，出現了梅塞施密特戰鬥機向我們猛烈開火。我看到我們的一架蘇-2 被擊落，我則儘可能保持速度脫離戰場。」

頻繁的出擊和德軍的戰鬥機導致了蘇軍的重大傷亡，7月22日8名飛行員未歸還，第2天又有六人沒能回來。此外，還有兩架飛機帶著多達40到50個彈孔迫降。但是蘇-2也給敵人造成了顯著的破壞，根據第48步兵軍的情報，蘇聯飛行員能夠準確抵達德軍和羅軍的渡口，給行進中的敵軍的火炮和卡車縱隊造成了重大傷亡。最成功的是對羅軍巴爾塔機場的奇襲突襲。據羅馬尼亞俘虜供述，他們自打進攻蘇聯以來還沒遭受到蘇軍飛機這樣猛烈的轟炸。

到了7月29日，蘇軍向後撤退，第211航空團被轉移到基輔附近，這時該團只剩下了18架蘇-2，其中只有7架可以使用。西南方面軍此時擁有21架蘇-2轟炸機，都在第226航空團和第227航空團麾下作戰。這兩個團都放在在切爾尼戈夫附近的機場。1941年7月的最後幾天蘇聯第18集團軍軍事委員會下令表彰第210轟炸機航空團（指揮官 – 科扎姆耶金上校（А.В.Кожемякин））飛行員的技術，勇氣和英雄主義。在該地區，第210轟炸機航空團摧毀了敵軍的火炮和彈藥庫，給步兵打退敵軍提供了有力的支援。

戰前裝備蘇-2最多的是第135航空團，1941年6月28日該團奉命前出到哈爾科夫以西的防線，歸空軍第21集團軍指揮，以支援地面部隊倉促的反攻。

紅軍空軍司令部對這次反攻的空中支援寄予厚望，因為空21集司令是擁有紅軍最優秀的指揮官之一——沃羅扎金少將（Г.А.Ворожейкин）。而且空21集下屬的各團戰前訓練質量也很好。基層部隊的指揮官也都十分優秀，第135航空團團長和副團長都具有實戰經驗。團里也有不少像列別傑夫，P.B伊格坦科，D.F.斯特潘傑諾夫這樣飛行小時數在200 - 400小時的老手。可謂群星璀璨，是最有希望的空軍部隊。但是空軍的希望破滅了：空地協同的缺陷最終使這場反攻失敗。衛國戰爭初期，在蘇聯空軍的行動中空地協同是一個大問題，嚴重妨礙了空軍發揮全部潛力。隨著德軍兵峰逼近哈爾科夫，哈爾科夫飛機製造廠開始準備向後方撤退，在這種情況下，蘇-2在該廠的產量直線下降，到7月24日，只設法生產出了21架蘇-2，外加維修好了14架嚴重損壞的蘇-2。

7月10日在西線苦戰了一個月的第28航空團被調到了哈爾科夫前線,7月份該團的蘇-2一共出動了209架次，蘇-2已經在為保衛自己的出生地而戰了。

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