La Gran Guerra Patriòtica va introduir moltes coses noves en el desenvolupament de qüestions d'organització i realització d'operacions de combat d'unitats de les Forces de Defensa Aèria del país en la defensa de les comunicacions ferroviàries. Tot i la sorpresa de l'atac d'Alemanya a la URSS, les forces de defensa aèria van aconseguir suportar un fort cop de la força aèria enemiga i van garantir la seguretat de moltes instal·lacions ferroviàries, inclosos els ponts que travessaven el Dnièper i el Dnièster, que eren de gran importància. Durant els primers mesos de la guerra, els nazis no van poder destruir un sol pont ferroviari important.
Havent trobat una forta oposició de les unitats de defensa antiaèria als nusos ferroviaris, estacions (la seva defensa antiaèria mereix un article separat en aquest article no es considera) i ponts, els alemanys van començar a llançar atacs aeris contra objectes no protegits (estacions petites, revestiments, etc.). Per exemple, el juliol de 1941, els avions feixistes del tram de Rudnya a Granki (regió de Smolensk) van bombardejar sistemàticament patrulles i van disparar contra trens. Per contrarestar-los, el comandant del 741è regiment d’artilleria antiaèria, el major A. I. Bukarev va crear un grup especial de maniobres format per dues bateries de calibre mitjà, una bateria d’artilleria antiaèria de petit calibre (MZA) i quatre instal·lacions de metralladores antiaèries (ZPU), que van cobrir diversos objectes amb el seu foc, cosa que va evitar bombardeig, i també va enganyar els nazis sobre els fons antiaeris disponibles. Com a resultat, l'aviació alemanya va abandonar el bombardeig, cobert per un grup d'objectes maniobrables.
Per iniciativa dels comandants d'unitats de defensa antiaèria, es van crear grups en altres fronts. Van actuar de manera encoberta i de cop i van causar danys importants a l'enemic. Tenint en compte aquesta experiència, el cap de la Direcció Principal de Defensa Aèria de l'Exèrcit Roig el 2 d'octubre de 1941 va enviar una directiva als caps de la defensa aèria dels fronts i als comandants de les zones de defensa aèria, en què exigia organitzar grups de defensa antiaèria maniobrables i utilitzar-los àmpliament en la lluita contra l'aviació enemiga que atempti contra objectius desprotegits.
Aquests grups solien actuar des d'una emboscada en zones identificades per rutes de reconeixement i vols d'aire enemic. Les unitats antiaèries van prendre posicions de tir a la nit i, durant el dia, van disparar els avions enemics amb foc sobtat. Aquest mètode d'ús d'armes antiaèries va obligar l'enemic a dedicar temps a reconeixements addicionals sobre la ubicació de les forces de defensa aèria i sovint a abandonar els vols a poca altitud, cosa que va reduir l'objectiu del bombardeig. Les operacions d’emboscada reeixides de subunitats antiaèries protegint les comunicacions ferroviàries van ser una nova forma d’ús de combat de l’artilleria antiaèria (ZA).
La reorganització de les forces de defensa aèria, duta a terme a la tardor de 1941, va tenir un impacte significatiu en el desenvolupament i la millora de la tàctica de les unitats antiaèries. Es va crear un comandament i control centralitzat unificat de les forces de defensa aèria. La formació de zones de defensa antiaèria va començar a obeir no als fronts (districtes), sinó al comandant de les Forces de Defensa Aèria del país. Això va permetre resoldre de manera més eficient els problemes d’organització de la defensa aèria de les àrees, instal·lacions i comunicacions ferroviàries més importants, realitzar una àmplia maniobra de forces i mitjans, millorar la qualitat de l’entrenament de combat, establir una generalització centralitzada i difusió de l’experiència en la lluita contra l’aviació enemiga.
A principis de 1942, es van publicar i van començar a funcionar noves regles per disparar artilleria antiaèria, que tenien en compte l’experiència de combat adquirida, esbossaven els mètodes de dur a terme bombes i disparar contra avions en immersió i utilitzar anti- maniobres d’avions. Ara els comandants de la unitat podien entrenar el personal en noves tàctiques per combatre els avions enemics.
Un paper important en la defensa aèria de les instal·lacions ferroviàries durant el període inicial de la guerra el van tenir els trens blindats antiaeris de la defensa aèria, la formació dels quals va començar a finals de 1941. Com a regla general, estaven armats amb tres canons de 76, 2 mm, un parell de canons automàtics de 37 mm i tres o quatre metralladores antiaèries de gran calibre. Els trens blindats cobrien les estacions, proporcionant la defensa dels esglaons més importants en trams perillosos de la via.
Organitzativament, els trens blindats eren unitats independents. Estaven directament subordinats als comandants de les formacions de defensa antiaèria, que mantenien una constant comunicació per ràdio amb els seus comandants i els cossos VOSO dels fronts (exèrcits). El coneixement del pla de transport ferroviari va permetre als comandants de formacions de defensa antiaèria transferir trens blindats de manera oportuna a zones amenaçades o utilitzar-los per escortar els esglaons més importants. Al principi, es van cometre errors en utilitzar trens blindats. Així doncs, el 130è tren blindat antiaeri, que defensava l’estació de Sebryakovo (ferrocarril de Stalingrad), es trobava entre els trens que passaven el 23 de juliol de 1942, cosa que li va impedir proporcionar un refús adequat durant l’atac aeri alemany. A més, el tren blindat va rebre danys provocats per bombes i focs llançats, i va encendre els esglaons veïns.
Amb el començament de la guerra, es van començar a utilitzar avions de combat de defensa aèria per cobrir les línies de ferrocarril. Va resoldre aquesta tasca juntament amb la defensa aèria de grans centres i altres instal·lacions importants del país. Així doncs, a l’estiu de 1941, part de les forces del 7è cos aeri de defensa aèria van participar en la defensa del tram ferroviari d’octubre de Leningrad a Chudovo. El 1942, 104 IAD de defensa antiaèria van defensar el ferrocarril del Nord, al tram Arkhangelsk-Nyandoma-Kharovsk. La tasca principal de la 122a Divisió d’Aviació de Caces de Defensa Aèria era cobrir el port de Murmansk i el tram del ferrocarril de Kirov de Murmansk a Taibol.
El principal mètode per combatre l'ocupació de les forces aèries de defensa aèria era la patrullatge aeri. Normalment, la seu del regiment aeri elaborava un esquema per a la cobertura aèria de trams del ferrocarril i un calendari per a la sortida dels caces a les patrulles. De vegades, per a una major claredat, es combinaven en un document comú i executat gràficament. Cada pilot va traçar la zona de patrulla, els seus límits, els horaris de sortida, el rumb a seguir, els camps d'aviació alternatius i els llocs d'aterratge a la seva carta de vols.
En alguns casos, es va utilitzar un mètode per emboscar els combatents en rutes probables de pas dels avions enemics. Així funcionaven a la zona de Chudovo, Malaya Vishera, Lyuban, subunitats del 44è i 157è regiment d’aviació de combat del 7è cos aeri de defensa aèria, que van llançar una sèrie d’atacs inesperats a bombarders alemanys.
L’experiència de la defensa aèria de les instal·lacions ferroviàries ha demostrat que les bateries AA de calibre mitjà s’han de col·locar al seu voltant a una distància d’1 a 2 quilòmetres, amb una distància de 2-3 quilòmetres entre elles. Les metralladores MZA i antiaèries, com a regla general, haurien de ser desplegades pel pelotó, a la immediata proximitat de les estructures més importants: dipòsits, bombes d’aigua, ascensors, magatzems a intervals d’un a un quilòmetre i mig. Prop dels punts d’entrada i sortida del node (estació), les posicions dels escamots de MZA o metralladores antiaèries estaven necessàriament equipades, ja que els bombarders de busseig van intentar destruir-los o desactivar-los en primer lloc. La defensa aèria de l'estació de ferrocarril es va dur a terme conjuntament amb unitats d'aviació de combat. La interacció es va organitzar segons el principi de divisió de zones d’acció. Al mateix temps, els avions de combat operaven a aproximacions llunyanes de l'objecte cobert.
Per defensar els esglaons de la ruta dels atacs aeris, el comandament de defensa aèria va organitzar grups d’escorta d’artilleria antiaèria. Cadascun d'ells estava situat en 2-4 andanes de ferrocarril, que portaven un canó MZA i una metralladora. Les andanes estaven incloses al tren en dos o tres llocs (al cap, al mig i a la cua del tren). Quan atacava els trens, l'aviació enemiga sempre intentava danyar la locomotora per tal de privar el tren del recorregut, per tant la plataforma principal normalment es reforçava amb armes de foc. A la primera meitat del 1942, es van començar a utilitzar grups d’escorts al ferrocarril Kirov, Stalingrad i altres. No obstant això, van ser especialment utilitzats el 1943.
Durant la guerra, els problemes de control de les forces de defensa aèria que defensaven les comunicacions de l'aire es van resoldre de manera creativa, d'acord amb la situació actual. Es van crear grups operatius per controlar unitats individuals separades de formacions de defensa antiaèria. Normalment tenien la composició següent: cap, cap de gabinet, oficials de les principals divisions de la seu de la formació, la seu d’artilleria i el departament polític, exploradors, operadors de telefonia, operadors de ràdio i se’ls proporcionava vehicles i ràdio i cable comunicacions. Les seus dels grups se situaven generalment a les zones d’estacions de ferrocarril importants i els seus caps eren els caps de defensa aèria d’aquests objectes.
Com que al segon període de la guerra va augmentar la intensitat de les accions de la força aèria enemiga sobre els ferrocarrils de primera línia, va ser necessari augmentar el nombre d’armes antiaèries per garantir la defensa de les línies de comunicació. Així, a l’agost de 1943, en comparació amb el començament de l’estiu de 1942, el nombre de sistemes antiaeris i ZPU de calibre mitjà va augmentar gairebé 3 vegades, els canons MZA, més de 7 vegades. El 1942, l'aviació alemanya va dur a terme 5848 atacs de bombarders a les instal·lacions ferroviàries. Hi van participar un total de 18.730 avions. El 1943, l'enemic va dur a terme 6915 incursions amb 23.159 avions.
L'elecció dels objectius dels atacs de bombardeig i la tàctica de l'aviació alemanya contra les comunicacions ferroviàries van canviar durant la guerra. Si a l’hivern de 1942/43 l’enemic va intentar interrompre l’operació ininterrompuda del ferrocarril de Kirov per l’acció de nombrosos grups reduïts i vehicles individuals, llavors la primavera i l’estiu la seva força aèria ja estava realitzant atacs principalment massius contra les comunicacions de les nostres tropes a la zona de Kursk Bulge.
Les operacions de combat de les unitats de defensa antiaèria en la defensa de les instal·lacions ferroviàries en aquestes zones tenen cert interès. Després dels intents fallits de destruir els nostres ports del nord de Murmansk i Arkhangelsk, pels quals es dirigien els principals subministraments sota el contracte de préstec, l’enemic va decidir desactivar el ferrocarril de Kirov al tram Loukhi-Kandalaksha, que té una longitud de 164 quilòmetres. La defensa aèria d'aquest ferrocarril va ser proporcionada per unitats del Districte Divisional de Defensa Aèria de Murmansk i de la 122 divisió aèria de combat de la defensa aèria. Per reforçar la secció ferroviària Loukhi-Kandalaksha, a més de les dues bateries d’un ZA de petit calibre i una empresa de metralladores antiaèries ubicades aquí, es van desplegar urgentment cinc bateries ZA d’un calibre mitjà, dos MZA i tres escamots ZPU. Aquestes unitats van adoptar posicions defensives a les estacions i encreuaments. També es va utilitzar un tren blindat com a grups de maniobra, que formaven part de les unitats de ZA de petit calibre i metralladores antiaèries.
L'enemic va canviar de tàctica i va triar altres objectius per atacar. Va traslladar els seus principals esforços a trams de carreteres no protegits o insuficientment protegits. Al mateix temps, parelles de caces Bf-109 van atacar trens en ruta durant tot el dia, intentant desactivar les locomotores i aturar els trens. Després d'això, al cap de 20-40 minuts, els bombarders Ju-88 van volar fins al lloc on es va aturar el graó i el van bombardejar. Per evitar que els trams de la carretera danyats es restauressin a la nit, grups d’avions enemics especialment entrenats a la tarda, a una alçada de cinquanta metres, van deixar mines temporals al llit del ferrocarril.
La situació actual exigia l'adopció de les mesures necessàries i, en primer lloc, garantir la defensa dels trens al llarg del recorregut. Es van formar grups de defensa aèria amb urgència per protegir els esglaons. En total, es van crear 5 grups de combois, cadascun dels quals consistia en diverses pistoles ZA de calibre petit i dues o tres metralladores de gran calibre, que es muntaven en plataformes especialment equipades. Les tripulacions de combat estaven constantment als sistemes antiaeris i estaven disposats a obrir foc immediatament contra els avions enemics. Per garantir el control del grup d’escorta, es va dur a terme una connexió telefònica al tren. Un oficial del grup va ser localitzat a la licitació de la locomotora de vapor i, rebent ordres del cap de la defensa aèria del tren, els va lliurar al conductor i va supervisar l'execució exacta. Els missatges sobre els avions enemics i l’establiment de comunicacions entre el cap de la defensa aèria del tren i el quarter general més alt van ser proporcionats per la comunicació per ràdio.
A la primavera de 1943, es va acabar la construcció d'un camp d'aviació per a l'avió de combat soviètic, que va iniciar patrulles aèries al sector Loukhi-Kandalaksha al maig. Es va crear un grup de treball per gestionar totes les unitats de defensa antiaèria. Es trobava a l’estació de Loukhi i tenia una comunicació fiable amb totes les unitats de defensa antiaèria del seu tram de carretera, amb la base d’aviació de combat i la seu de defensa aèria de la regió. La seu del grup també va interactuar estretament amb els organismes de VOSO i l'administració viària.
Com a conseqüència de les intenses hostilitats, es va frustrar un intent dels alemanys de pertorbar la feina del ferrocarril de Kirov al tram Loukhi-Kandalaksha. En total, unitats del Districte de Defensa Aèria de Murmansk i de la 122a Divisió Aèria de Comerç de Defensa Aèria el 1943 van destruir uns 140 i van destruir almenys 30 avions enemics.
A l’hora d’organitzar el sistema de defensa aèria de les comunicacions ferroviàries de primera línia a la sortida de Kursk durant la primavera-estiu de 1943, es va utilitzar creativament l’experiència prèvia, es va tenir en compte la importància dels objectes i les particularitats de les accions de l’aviació alemanya.
El transport ferroviari massiu a la zona de Kursk Bulge no podia deixar d'atraure l'atenció dels avions enemics. Els nazis van intensificar les seves accions en aquesta direcció, intentant interrompre el subministrament i la reposició del front central i de Voronej per tal de crear les condicions necessàries per a una ofensiva favorable per part de les seves tropes. El comandament soviètic es va oposar a l'ús massiu de l'aviació enemiga mitjançant l'ús massiu de forces i mitjans de defensa aèria.
La defensa aèria dels ferrocarrils a la zona destacada de Kursk es va assignar a les tropes de les regions de defensa aèria divisionals de Ryazhsko-Tambov, Voronezh-Borisoglebsky, Tula i Kharkov. Les forces de la regió de defensa antiaèria divisional de Voronezh-Borisoglebsk (posteriorment cos) i el 101è combat de defensa antiaèria IAD van dur a terme tasques particularment importants. Van defensar el tram més important de la línia de ferrocarril Kastornoye-Kursk.
A prop de Kursk, les Forces de Defensa Aèria del país van treballar estretament amb els exèrcits aeris i les unitats de defensa antiaèria dels fronts Voronezh i Central. El calibre mitjà per a les Forces de Defensa Aèria del país va proporcionar cobertura als nusos i estacions ferroviàries més importants. Durant la defensa de les comunicacions, es van utilitzar àmpliament grups de maniobra per a la defensa antiaèria, que incloïen sistemes antiaeris de calibre mitjà i petit, així com metralladores de gran calibre. 35 trens blindats antiaeris van acompanyar els esglaons, van cobrir les estacions en què es feia la càrrega i descàrrega d’equipament militar i personal, es van utilitzar per organitzar emboscades a petites estacions i patrulles on no hi havia altres forces de defensa aèria.
Al seu torn, es va assignar un objecte específic o secció ferroviària a cada regiment d'aviació de combat. Aquest va ser un nou desenvolupament en l'ús de combatents. Les unitats aèries es basaven en camps d’aviació el més a prop possible de les seccions de la carretera o dels objectes defensats. Per proporcionar una àmplia gamma de maniobres, es van construir camps d'aviació alternatius i llocs d'aterratge. Els principals mètodes d’acció dels caces de defensa aèria quan cobrien les comunicacions ferroviàries estaven de servei als camps d’aviació disposats a una sortida ràpida per a la interceptació i patrullatge continu a la zona del trànsit de trens.
La vigilància del camp d’aviació es feia servir quan el sistema d’avís de l’avió enemic assegurava la sortida i la interceptació oportunes dels avions enemics abans que s’acostessin a l’objectiu. Es van realitzar patrulles contínues sobre aquells trams de ferrocarril que es trobaven a prop de la línia del front i on els avions enemics operaven de manera especialment intensa. Els caces aerotransportats, per regla general, atacaven els avions enemics que amenaçaven directament els trens o cobrien objectes. Quan els bombarders enemics van aparèixer a l'abast del regiment de caces, els vehicles dels camps d'aviació solien ser aixecats per interceptar-los, i l'avió patrullador va continuar realitzant la seva tasca. Cal tenir en compte que, en alguns casos, també es podien fer servir patrulles aerotransportades per interceptar, però sempre s’enviaven combatents des d’aeròdroms per defensar els trens. La guia aèria es va dur a terme mitjançant un radar. La provisió de defensa antiaèria per a trams de ferrocarril i trens al llarg de la ruta amb forces i mitjans d'avions de combat de defensa antiaèria va resultar ser molt eficaç. L'experiència de les hostilitats ha demostrat clarament que l'oferta de defensa aèria de les comunicacions ferroviàries que passen a la zona de primera línia només és possible sota la condició d'accions conjuntes de les Forces de Defensa Aèria del país i la defensa aèria de primera línia. L’eficàcia de la interacció, que es basava en el principi de divisió de zones d’acció entre artilleria antiaèria i avions de combat, també es va confirmar plenament. Amb aquest sistema d’interacció d’organització, els avions enemics eren objecte de successius atacs quan s’acostaven als objectes coberts i quan tornaven. L'assignació de seccions ferroviàries (zones) a les unitats de la IA va ser un fenomen nou en l'ús de forces i mitjans d'avions de combat. Les estacions de radar es van convertir en el principal mitjà per dirigir els avions enemics. Cal destacar que el 80% dels escamots VNOS equipats amb radars van ser transferits a unitats i formacions d’aviació. Els grups d’artilleria antiaèria maniobrables funcionaven eficaçment. S'utilitzaven per proporcionar cobertura als punts de càrrega i descàrrega, estacions intermèdies, revestiments, ponts, així com llocs de congestió d'escales.
Pel que fa als grups de defensa aèria creats per acompanyar els esglaons en el camí, van tenir un paper positiu. No obstant això, el seu control va desviar l'atenció de les seus de les unitats de defensa antiaèria del país de les tasques d'assegurar la defensa aèria dels objectes principals. Per tant, el gener de 1944, totes les unitats individuals que acompanyaven els trens van ser reassignades als òrgans del VOSO de l'Exèrcit Roig. Es van reunir preliminarment organitzativament en divisions separades (regiments).