战争期间，这款苏霍伊战机顶着重重拦截，几天内摧毁上百辆坦克

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到1941年初，苏联一共生产了600架苏-2，只完成了原定1150架任务的一半。1941年1月苏-2开始大量向空军作战部队交付，截止三月底，已经有苏-2四个团装备了苏-2。它们是第103航空团，第209航空团，第210航空团和第226航空团。不过部署在西部军区的苏-2数量仍然十分有限，迫使红军空军司令部不得不要求增产。

战前交付的苏-2性能如下：乘员：2人，长度：10.46m，翼展：14.3 m ，高度：3.75 m，机翼面积：29 m2 ，空载重量：3,220 kg ，载重：4,700 kg，发动机不同批次不一样，主要是M-88发动机（功率821千瓦），最高速度：485 km/h ，作战半径：1,100 km ，实用升限：8,400 m ，爬升率：9.8 分钟至 5,000 m

苏-2的武器装备如下：

6 × 7.62 mm ShKAS 机枪 (机翼内置4挺、上下各一挺)或机翼内置4挺ShKAS 机枪和2门机炮

400 kg炸弹（内部弹仓和翼下挂架）, 或10 × RS-82火箭弹或 8 × RS-132 火箭弹.

1941年上半年生产的苏-2由于种种原因，并没有全部部署到前线，1941年6月1日空军的报告显示前线部队一共只接收到了413架苏-2。在这一总数中，我们只能查明其中393架飞机的部署位置（其中382架以M-88和88B为动力，其余的用M-87发动机）。在各大边境军区，苏-2分布如下：西部特别军区64架，基辅特别军区 91架，敖德萨军区124架。还有22架苏-2轰炸机在哈尔科夫，85 架在工厂试飞，另外7 架交给航校进行飞行训练。还有一些飞机在训练中因事故坠毁，而其他大部分苏-2还没有来得及到达目的地战争就爆发了。战争的爆发对红军空军是一大考验，突然袭击的德军给空军造成了巨大的损失。在西部特别军区，苏军的损失尤其严重，位于这里的苏-2当然也不例外。早在一天6月22日，德国空军的轰炸机，肆无忌惮地攻击西部特别军区的后方机场，位于博布鲁伊斯克的拥有50架苏-2的第97 航空团就是德军攻击的牺牲品。其所属的空13师指挥官鲍宁少将（Ф.П.Полынин）这样回忆当时的情形：“博布鲁伊斯克的被炸后，腾起烟雾，黑紫色的烟云久久不散。撤退的部队，难民，牛群，和被炸后烟云，远方腾起的火焰，反映了事态的严重性，打消了我的一切幻想，无疑，战斗将很快到达我们这里。”

不过后来人们才发现，在1941年6月22日苏联空军的损失中，苏-2的损失相对来说不算太大，可能是由于它被分散部署的缘故吧。战争开始后，正对德军古德里安集群兵峰的西部特别军区成了争夺的焦点，这一地区的空战从未间断。从战争第三天起，以博布鲁伊斯克为基地的第97 航空团就加入了战斗，航空团的苏-2不断起飞去轰炸正在高速推进的德军第2装甲集群。最激烈的战斗发生在6月26日下午，当时飞行员沙罗诺夫和他的战友从300米低空试图轰炸斯洛尼姆附近的德军坦克纵队。

6月26日第97 航空团一共出动了34架次的苏-2，损失了14架（10被击落，2架失踪，2架重创被后送维修）。9名飞行员当场阵亡，一人受伤和失踪14人。据德国的资料显示，在斯洛尼姆地区苏军的对手是第53战斗机联队的Bf109F。当天的德国空军战斗机部队的拦截不是很有效：第97 航空团的苏-2重创了德军的高射炮部队。

第53战斗机联队的希斯中尉这样回忆当时的战斗：“我们18：20从杜布诺一起飞就发现了3架苏联攻击机，它们的火力异常强大，机动性也不错 ，我试图通过一个急转来攻击他，但他常常突然调头逃离。不过，我的攻击使得马拉塔斯抓到了战机，立即击落一架敌人机，波夫中尉则击落了第2架。第三架苏联飞机开始下降到低空，企图逃跑，我拉近到与敌机50米的距离抵近开火，敌机起火但一直保持着飞行。我花光了所有的弹药，不得不退出攻击。苏联的飞机真是太坚固了，难以击落。”

德国历史学家普瑞恩认为希斯中尉遇到的是拥有厚重装甲的IL-2攻击机，但是考虑到双座IL-2攻击机投入战斗要晚的多，更多的航空史专家一致认为，最有可能的是，希斯中尉在空中遇到正是苏-2。这是表现苏-2飞机良好的战场生存能力的重要证据。

苏联空军，尤其是轰炸机部队，在西部遭受了极高的损失。第97航空团在1941年6月结束后，失去了部分的作战能力。不过苏联军队恢复得很快，7月初，大批从航校新毕业的飞行员以及领航员，机械师，军械师，和团部人员开始到来，第97航空团迅速恢复了元气。整个6月，第97航空团的苏-2出动了146架次，有14架被击落。巴巴罗萨行动之初，苏联空军处于巨大的混乱之中，大量飞机被毁，所以损失相对较小的苏-2就承担了阻击德军装甲集群的重担。

7月7日，原本位于哈尔科夫的第43航空团带着后方剩余的苏-2也加入到了西部地区的战斗中来。战斗紧张，他们没时间休整，收到20架改进型的苏-2后，他们一共执行了296架次的任务（其中苏-2出动了170架次），主要是针对德第3装甲集群。短短数天内，他们的战绩惊人，虽然没有击落敌机，但他们宣称摧毁了118辆坦克，1086辆各型车辆，22座桥，86门炮等。不过，部队的损失也是很大的，一共阵亡了多达33名行员。

南线的情形也差不多，装备苏-2的第226航空团和第227航空团的很多飞机也被德军的突然袭击摧毁在地面上。从最初的震惊清醒过来以后，他们的主要任务就是攻击德第1装甲集群的先头坦克纵队。为了完成阻击坦克的任务，图瑞金上校（Г.П.Турыкина）带领的攻击队不得不承受被德军战斗机攻击的风险。在6月29日的第一次战斗中第227航空团的苏-2遭到了德国第八航空队第3战斗机联队JG3的BflO9 的无情攻击。起初苏联飞行员凭借苏-2强大的自卫火力打退了德国战斗机的第一轮攻击，但短暂的停歇后，德机再次发起了攻击，这次他们得手了。第3战斗机联队上报他们击落了七架敌机，其中三架是是被范.鲍尔中尉（V.Bauer）一人的战绩。苏联的战报只承认损失了6架飞机，中队长科洛尼科夫（Колокольникова）也没有返航。

基辅军区所有的苏-2都隶属于第62轰炸机航空师，归斯米诺夫上校（В.В.Смирнова）指挥，为地面部队提供空中支援。尽管第226航空团和第227航空团的飞行员们最初取得了一些成功，为西南方面军提供了一定的支援。不过后来的分析表明，他们还可以做得更好，他们没有充分掌握对手的情报，仓促迎战，战斗准备也不很充分。此外，空地协同不是很好。空军参谋部未能有效地和西南方面军总指挥部进行沟通，结果在德军对苏联第5机械化军发起反突击时未能及时阻止敌人的坦克，最终使得战役以失败告终。尽管如此，1941年六月底到7月初苏-2和SB轰炸机的拼死攻击还是起到了相当的作用，迫使德军军绕道日托米尔，放弃了直插基辅的计划。因为苏联军队日益顽强的抵抗和飞机对第13装甲师轰炸，德军在基辅设防区的边界防守转入防守。但是苏联空军只是专注于坦克部队，而没有轰炸敌人后方繁忙的铁路枢纽，停在地面的德军飞机几乎没有受到轰炸。这反映出红军空军在战争初期的主动性还不是太大，对目标的选择也比较僵化，所以没能给德军造成更大损失。

另外，还有别的原因阻碍了苏-2在战争初期的发挥。通过敖德萨军区的第210航空团和第211航空团的出动情况，可以发现，苏-2的出动率比SB和佩-2等轰炸机低的多，就更不要说和I-16或米格3相比了。显然，飞行员还没来得及充分掌握飞机。6月25日，第20航空师师长，奥斯彭科少将（А.С.Осипенко ）亲自观看了6架苏2的战斗，所有的炸弹都从机群中投下却并没有给敌人造成实际破坏，令他不满。1941年初，参战的每架苏-2带弹一般不超过240千克，而实际上苏-2完全可以很轻易地携带400 - 500千克炸弹执行任务。总结了经验教训后，到了1941年七月中旬上述几个装备了苏-2的轰炸机团的出动率，投弹量，和轰炸精度都有所提高。短暂的停歇后，激战在南翼再度爆发，7月20日德国和罗马尼亚军队在亚姆比尔和索罗卡镇之间强渡德涅斯特河。7月21日晚，第211航空团出动苏-2去轰炸德军渡口。据参与当天任务的佩斯特戈夫中尉（И.И.Пстыго）回忆：“当天我们一共出动了16架飞机，在轰炸了一个渡口时遭到了密集的防空炮火攻击。整个天空充斥着火焰，都不知有多少飞机被击落，是否击中目标也不清楚，估计只有一半炸弹命中。正当我们准备炸掉高炮时，出现了梅塞施密特战斗机向我们猛烈开火。我看到我们的一架苏-2 被击落，我则尽可能保持速度脱离战场。”

频繁的出击和德军的战斗机导致了苏军的重大伤亡，7月22日8名飞行员未归还，第2天又有六人没能回来。此外，还有两架飞机带着多达40到50个弹孔迫降。但是苏-2也给敌人造成了显著的破坏，根据第48步兵军的情报，苏联飞行员能够准确抵达德军和罗军的渡口，给行进中的敌军的火炮和卡车纵队造成了重大伤亡。最成功的是对罗军巴尔塔机场的奇袭突袭。据罗马尼亚俘虏供述，他们自打进攻苏联以来还没遭受到苏军飞机这样猛烈的轰炸。

到了7月29日，苏军向后撤退，第211航空团被转移到基辅附近，这时该团只剩下了18架苏-2，其中只有7架可以使用。西南方面军此时拥有21架苏-2轰炸机，都在第226航空团和第227航空团麾下作战。这两个团都放在在切尔尼戈夫附近的机场。1941年7月的最后几天苏联第18集团军军事委员会下令表彰第210轰炸机航空团（指挥官 – 科扎姆耶金上校（А.В.Кожемякин））飞行员的技术，勇气和英雄主义。在该地区，第210轰炸机航空团摧毁了敌军的火炮和弹药库，给步兵打退敌军提供了有力的支援。

战前装备苏-2最多的是第135航空团，1941年6月28日该团奉命前出到哈尔科夫以西的防线，归空军第21集团军指挥，以支援地面部队仓促的反攻。

红军空军司令部对这次反攻的空中支援寄予厚望，因为空21集司令是拥有红军最优秀的指挥官之一——沃罗扎金少将（Г.А.Ворожейкин）。而且空21集下属的各团战前训练质量也很好。基层部队的指挥官也都十分优秀，第135航空团团长和副团长都具有实战经验。团里也有不少像列别杰夫，P.B伊格坦科，D.F.斯特潘杰诺夫这样飞行小时数在200 - 400小时的老手。可谓群星璀璨，是最有希望的空军部队。但是空军的希望破灭了：空地协同的缺陷最终使这场反攻失败。卫国战争初期，在苏联空军的行动中空地协同是一个大问题，严重妨碍了空军发挥全部潜力。随着德军兵峰逼近哈尔科夫，哈尔科夫飞机制造厂开始准备向后方撤退，在这种情况下，苏-2在该厂的产量直线下降，到7月24日，只设法生产出了21架苏-2，外加维修好了14架严重损坏的苏-2。

7月10日在西线苦战了一个月的第28航空团被调到了哈尔科夫前线,7月份该团的苏-2一共出动了209架次，苏-2已经在为保卫自己的出生地而战了。