不但是性能出众的先进飞机，苏联还同时派来了优秀的飞行员。苏联国防部长伏罗希洛夫在1937年9月接到了命令，要求召集最好的志愿飞行员，向中国派送战斗机和轰炸机。名义上是“志愿飞行员”，实际上完全是以军事命令的形式抽调，这些飞行员来自苏联各地，多为经验比较丰富的飞行员，其中还有一些空军试飞员。
为避免刺激日本，苏联对中国的援助极为隐秘，甚至在苏联内部都采取了严格的保密措施。整个援助计划用“Z行动计划”代称。
第一批来华的飞行员接到调令时，甚至都不知道自己的目的地。有不少人猜测是前往正在进行内战的西班牙。
援华的战斗机首先在苏联境内的阿拉木图集中，然后飞往新疆，最后在兰州交付中国。
在苏联境内，这些飞机上的苏联空军标志就被全部清除，机翼上刷上了青天白日机徽，连驾驶杆都改成了蓝白相间的国民党空军标志性涂装。
大规模的跨国武器输送，即便保密工作再出色，也无法完全避开日本的情报侦察。甚至连日本的媒体都对此有所察觉，1937年10月，日本的《每日新闻》就报道说：
“9架苏联制造的高速战斗机在某地组装，并通过兰州、西安运到上海。”
日本军方对此早已心知肚明，他们很快摸清了苏联援华飞机的航路，并且准备把这些援华武器毁在半途。
不过，“红色通道”终究没有中断。
1937年12月1日上午，23架伊16编成的战斗机机群着陆南京机场。下午，20架轰炸机也降临南京机场。这些飞机的驾驶员全部是苏联飞行员，当天就投入了与日本飞机的作战。
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