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�林彪還說，司令部工作很重要，蘇聯衛國戰爭時期，斯大林就是靠了朱可夫、安東諾夫等一批參謀集團，沒有這樣一個得力的、高效率的參謀集團，難以取得戰爭的勝利。司令部工作的整頓，為劉亞樓的亮相登場加了分。根據地建設以及後方整頓，也很快彰顯了劉亞樓的過人膽略和與眾不同的性格特征。
四平失利後，東北局勢急劇惡化，中共中央根據東北敵我現狀的變化，敏銳提出“讓開大路，占領兩廂”的方針。東北局撤往哈爾濱後，於7月上旬召開擴大會議，總結10個月來對敵鬥爭的經驗教訓，確定今後的工作方針，以統一東北全黨全軍的思想。劉亞樓參加了這個具有曆史意義的擴大會議。7月7日，會議正式通過了政治局委員、東北局副書記陳雲起草的《東北的形勢與任務》,即著名的《七七決議》。《七七決議》公布後，劉亞樓協助林彪，利用停戰之機，組織主力部隊實行剿匪，以圖建立和鞏固鬆花江以北的後方根據地。同時組織大批幹部，深入農村，發動群眾進行土地改革。
入朝參戰
空軍入朝參戰之前，劉亞樓曾希望“不鳴則已，一鳴驚人”,毛澤東則說“一鳴則已，不必驚人”。1950年10月19日中國人民誌願軍入朝作戰後，美國空軍對誌願軍地麵部隊和運輸補給線進行了狂轟濫炸。黨中央和中央軍委決定組織誌願軍空軍參戰。
當時，美國空軍不僅飛機數量多、質量好，而且許多飛行員參加過第二次世界大戰，飛行時間多在1000小時以上。而我們呢，僅有米格15飛機54架，飛行員58名，隻飛行了22個小時，沒有任何作戰經驗啊!
劉亞樓認為，如果將這樣弱小的空軍部隊貿然投入戰鬥，同強大的美國空軍交手，後果難以預料。劉亞樓強調：“我們的指導思想是‘從空戰中鍛煉，在戰鬥中成長’。
在正式參戰前，先以小部隊在蘇聯友軍的帶領和掩護下，輪流進行空戰演習，從小仗打起，然後再逐漸擴大規模。”劉亞樓的這一設想，經進一步係統化，歸納為“積蓄力量，選擇時機，集中使用”十二字的方針。12月3日，以空軍黨委的名義正式提出來，並以書麵形式上報毛澤東。毛澤東於12月4日看到報告後，非常讚同，當即批示：“劉亞樓同誌，同意你的意見，采取穩當的辦法為好。”
此時，中央和毛澤東對使用空軍還是抱著謹慎的態度。在空軍如何使用的問題上，中國與蘇聯也有分歧，蘇方對我們的方針不理解。當時斯大林的代表紮哈羅夫大將與主持中央軍委工作的周恩來發生爭執。一次是在北京飯店，另一次是在周恩來家中。
紮哈羅夫說：“你們太謹慎了，打仗哪能沒有犧牲，大不了損失一些飛機和飛行員。”周恩來說：“不是我們不願意做出更大的民族犧牲。空軍就這麼一點力量，損失掉就很難發展起來。我們的原則是在戰爭中學習戰爭，在戰爭中壯大發展，目的是越戰越強；如果越戰越弱，最終元氣大傷，甚至動搖了賴以發展的根本，那是我們不能接受的。”
根據中央軍委的指示，劉亞樓還著手組建誌願軍空軍領導機構。關於誌願軍空軍司令員的人選，誌願軍司令員彭德懷和東北軍區司令員高崗親自點名要中南軍區空軍司令員劉震。11月4日，劉亞樓派飛機將劉震從
武漢接到北京，當夜緊急約見了他。
劉亞樓很明確地告訴劉震：“調你去東北軍區空軍工作，就是為了組織誌願軍空軍入朝作戰，將擔任誌願軍空軍司令員。”劉震已有思想準備：“好，我服從組織的安排。”
劉震也是位老資格的革命者。他15歲參加革命，土地革命時期曾任團政委，21歲時就擔任了師政委。抗日戰爭時期曆任八路軍、新四軍團政委、團長、旅長等職。解放戰爭時期，劉震曆任東北民主聯軍二縱司令員、39軍軍長等職。
文化大革命期間，吳法憲將劉震往死裏整，使他的身心都受到了很大的摧殘。當劉震重新出來工作，而吳法憲被判刑後，劉震卻以高度的原則性和豁達胸襟，為吳法憲說了公道話。
有位二縱的同誌，在“文革”期間受了吳法憲的迫害後，就說吳法憲是老反革命，是草包政委。劉震嚴肅地對他說：“吳法憲反革命是後來的事，在二縱當政委時是革命的；也不能說他是草包政委，草包怎麼能保證部隊打勝仗!說黨任命一個草包當政委，這不是給黨臉上抹黑嗎!”
在誌願軍空軍司令部成立後，後來又組成了中朝聯合空軍司令部，簡稱“空聯司”,仍由劉震任司令員，中、朝雙方各一人任副司令員。
1954年後，劉震任空軍副司令員，1955年授上將軍銜。共和國首次授銜，空軍出了兩位上將，即劉亞樓和劉震。劉震後來還兼任空軍學院院長，成為劉亞樓的得力助手。入朝初戰，誌願軍空軍就打破了“美國空軍不可戰勝”的神話。
誌願軍司令員彭德懷臨行前，望著空軍司令員劉亞樓說：“空軍司令官，我等著你的空軍呐!\"為了準備入朝作戰，劉亞樓還加緊組建新空軍部隊。從1950年11月到1951年5月，共組建了10個殲擊師、2個強擊師、2個轟炸師和1個運輸師，大大加強了人民空軍的力量。
對於誌願軍空軍來說，初戰取勝對於樹立信心和積累經驗是非常重要的。劉亞樓經過慎重考慮，決定把初戰任務交給實力最強的空四師。劉亞樓向空四師師長方子翼、政委李世安等領導反複強調第一仗的影響：要“慎重初戰”。
1951年1月21日的初次空戰中，空四師二十八大隊大隊長李漢繞到敵機後將其擊傷，其餘敵機逃向黃海上空。劉亞樓聞訊後十分高興，親自給空四師發了賀電。在1月29日的空戰中，李漢擊落、擊傷敵機各一架。“美國空軍不可戰勝”的神話被打破了，這給了誌願軍空軍指戰員以極大的鼓舞。
劉亞樓指示空四師師長方子翼要每個參戰的飛行員都要寫出心得體會，且還要注意正反兩個方麵。1951年7月美空軍發起“絞殺戰”後，劉亞樓指示誌願軍空軍從9月起，以師為單位輪番參戰，以老帶新，陸續參戰，以掩護我鐵路運輸線。在9月25日的空戰中，飛行員劉湧新單機與敵6架F86戰鬥機交鋒，首創誌願軍空軍擊落美空軍最先進F86戰鬥機的先例。
在9月26日、27日的兩次空戰中，誌願軍空軍和蘇軍空軍聯合出動，使美空軍“絞殺戰”計劃受到嚴重挫折，他們不得不承認“清川江以北已成為米格飛機的天下”,中國空軍“嚴重地阻礙著聯合國軍的空中封鎖路線的活動”。劉亞樓將戰報上報中央軍委後，毛澤東極為高興，寫下“劉亞樓同誌：此件已閱。空四師奮勇作戰，甚好甚慰，你們予以鼓勵是正確的，對壯烈犧牲者的家屬應予以安慰”的批語，給誌願軍空軍指戰員以極大的鼓舞。
人民空軍在短時間內連挫美軍，無疑更堅定了毛澤東要打贏這場戰爭的決心。毛澤東為誌願軍空軍的出色戰果感到振奮，他揚著胳膊高興地說：“空軍的首戰勝利，政治意義遠遠超出了軍事意義!”
“亞樓同誌，你們空軍沒有完全執行主席的命令喲!”周恩來將雙手抱在胸前，意味深長地對劉亞樓笑道。在場的人怔住了，不解地望著周恩來。“主席對空軍參戰，歸納起來說了三句話，空軍在戰鬥中成長壯大；初次打仗，采取穩當的辦法為好；一鳴則已，不必驚人。對前麵的兩個指示，空軍如實遵照執行了，隻是後一句話，被改成了，不鳴則已，一鳴驚人。”周恩來風趣的話語引出了滿堂笑聲。
共產黨中國幾乎在一夜之間就變成了世界上主要空軍強國之一。1952年2月14日，北京大雪初停。毛澤東帶著身邊的工作人員胡喬木、葉子龍等人“突襲”空軍司令部。毛澤東視察後很滿意，指示：“抓緊時機再進行實戰鍛煉，已經參戰的各師再打幾次空戰也是好的。”
毛澤東親臨空軍司令部的翌日，空軍黨委常委召開了擴大會議，研究落實毛主席的指示。到5月，加打一番的作戰部署形成。接著，在10月的6次空戰中，空四師共擊落敵機20架，擊傷10架。
敵人不得不承認，我空軍“在朝鮮的活動達到了高潮，而聯合國軍的空中優勢陷入危險境地”。在空四師取得重大戰績後，劉亞樓讓其回二線休整，調空三師參戰。11月4日至10日，空三師擊落敵機9架，而自己無一損失。
劉亞樓很高興，親自宴請參戰指戰員。“你們真給我長臉啊!我為你們感到驕傲。”劉亞樓還親自參加空三師的戰後總結會，幫助他們總結經驗教訓。12月2日、5日和8日，空三師接連參加了3次敵我雙方達300餘架飛機的大規模空戰，並且與美最先進的F86戰鬥截擊機進行了作戰。這3天，空三師擊落F86飛機9架、F84飛機4架，擊傷F86飛機2架。
從此，美空軍在鴨綠江和清江之間所謂的“空中優勢”受到了很大的削弱，被迫放棄了對“三角地區”的封鎖。美國遠東空軍司令威蘭中將在1951年12月26日舉行的記者招待會上，不得不承認對交通線進行的空中封鎖越來越困難了，在平壤以北中國空軍“取得了主動地位”,因而被迫決定“戰鬥轟炸機以後不在米格走廊內進行封鎖交通線的活動”。
美空軍參謀長範登堡將軍也驚呼：“中國共產黨幾乎在一夜之間就變
成了世界上主要空軍強國之一。”隨後，遵照毛澤東鍛煉部隊的指示，劉亞樓調空十五師、空十二師、空十七師、空十八師相繼赴朝參戰。到1952年1月為止，僅空三師就擊落美機55架、擊傷8架，我方被擊落16架、擊傷7架，創造了驕人的戰績。僅大隊長王海和僚機焦景文二人，就擊落、擊傷美機9架。
劉亞樓將空三師的戰果上報中央軍委。毛澤東興奮異常，1952年2月1日，他高興地寫下了“向空軍第三師致祝賀”的批語。截至1952年5月底，誌願軍空軍殲擊航空兵部隊共有9個師18個團按計劃進行了輪戰鍛煉，出戰(共計)中計有85批1602架次進行空戰，擊落敵機123架、擊傷敵機41架，我機被敵擊落84架、擊傷28架。這些成績的取得，與劉亞樓大膽果斷地下定決心，積極正確地實施指揮是分不開的。1952年12月，誌願軍空軍靈活運用“一域多層四四製”的空戰戰術原則，作戰26天，擊落美機37架、擊傷7架；而我方被擊落戰機12架、擊傷14架。
到1953年7月27日朝鮮停戰協定簽訂時，誌願軍空軍共擊落美空軍、海軍飛機330架、擊傷敵機95架，取得了驕人的戰績。毛澤東在一次接見誌願軍代表團時，曾高舉酒杯十分動情地說：“有了空軍就好，空軍萬歲。”
劉亞樓曾經多次講過：“我最討厭那種房子越住越想寬敞，汽車越坐越講豪華，家具越換越求漂亮，心思不用在工作上，而專門在待遇上打轉的庸俗作風。”
1955年9月，劉亞樓被授予空軍上將軍銜，並獲得一級八一勳章、一級獨立自由勳章、一級解放勳章。1956年黨的“八大”上，劉亞樓又當選為中央委員。1957年2月21日，中央軍委決定空軍和防空軍合並，防空軍被取消，職能並入空軍。3月26日，中央軍委宣布了合並後的空軍領導名單：空軍司令員劉亞樓，政治委員吳法憲，副司令員王秉璋、劉震、成鈞、曹裏懷、譚家述、常乾坤、徐深吉。
擊落“黑小姐”
1957年後，國民黨空軍利用改裝後的B17飛機，在夜間低空襲擾大陸縱深地區。這種飛機比較先進，可以偵察到地麵雷達，竊聽到對方的指揮通話，續航時間可達17個小時，而我空軍無法在夜間進行低空作戰。1957年我空軍部隊出動69次進行攔截，無一次成功。1957年11月20日，一架國民黨B17飛機低空進入大陸，穿越了9個省，飛抵石家莊上空。劉亞樓指揮空軍航空兵起飛18架次攔截，都未攔截到敵機。