接到军委的指示，萧劲光迅即研究调整部署，命十团转进海南岛。并通过电话明确指示：“你们此去是毛主席点将。作战对象是美国空军不是国民党空军，困难大得多。希望你们不要辜负毛主席、中央军委的信任，发扬十团的光荣传统，旗开得胜，打出威风！”
2月初，由飞行大队长张炳贤、副大队长舒积成等空地勤29人组成的十团机动作战小分队，在师参谋长辛英元带领下飞抵海南岛。此后，机动小分队和驻琼海航部队一起，与骄横的美军开始了不屈不挠的空中较量。
3月23日，南海舰队航空兵作战指挥所接到敌情通报：美国高空侦察机24日中午前后有可能对海南岛地区进行窜犯。十团机动小分队提前两小时，于当日上午到达机场，做好一切准备，待命迎敌。
美军使用的是AQM—34A型“火蜂”式无人高空侦察机。这种飞机，翼展3.91米，机长7.01米，飞行马赫数0.96，飞行高度18600至20000米。机体小，无人驾驶，全靠无线电遥控和程序控制。作战使用中，一般先由大型运输机充当“母机”，将其带到预定位置，然后脱离母机按既定航线自动摄影侦察。该飞机头部装有功能巨大的照相机，可以将纵横数百里空域下方的建筑、军事设施，清晰地拍摄在胶卷上。此前，驻岛海航部队装备的是歼—5型飞机。由于飞行高度、速度的限制，无法与美机交战，已多次眼看着敌机无所顾忌的侵入领空。
一次又一次侵入中国领空侦察得手，美军甚为得意。美军发言人在若干场合宣称它们的无人驾驶高空侦察机是“世界第一流的侦察机”，“能对付它的飞机，中国没有”。仅就飞机性能而言，这话不是吹嘘。中国飞机确实无法与其相比。十团装备的歼—6型战斗机，当时在海航部队是最先进的，其实用升限也只有17500——17900米。针对这种情况，南航领导与机动小分队一起进行了分析研究和试飞训练。经过分析，大家发现，敌机有飞行高度和速度上的优势，但也有明显的弱点：只能按预定程序飞行，即使遇到攻击也不会机动规避，更没有反击能力。因此，只要飞机能达到敌机的高度，就有机会把它打掉。
为了解决歼—6飞机升限高度不够的问题，部队采取了许多措施。先是拆掉了飞行员座椅的防弹钢板，后又拆掉了一门机关炮，以减轻飞机的重量。飞行高度仍不够，就研究从飞行员操作技术上突破……显然，这有非常大的危险，但使命如生命，决心歼灭空中强盗保卫祖国尊严的英雄们，顾不了许多了！
是日12时58分，美国高空侦察机果然又出现在警戒雷达屏幕上，并很快进入我领海线上空。指挥所果断下达命令，由飞行中队长王相一单机迎敌。
已待命多时的王相一接到命令，以最快的速度开车，一起飞便使用加力爬高，扑向待战空域隐蔽截击。13时40分，王相一奉命投掉副油箱，一面爬高一面修正航向，接近敌机。当与敌机相距411米时，王相一瞄准敌机，压下了火炮按钮。敌机左翼冒烟了。王相一紧追不舍，再次开炮……被再次击中的敌机变作火球，从17400多米高空歪歪斜斜向外海扎下去，坠入大海。
王相一接到返航命令时，飞机的油料已耗尽。遂按照地面指挥员的指挥，就近机场安全着陆。
美国高空侦察机被中国海军打掉了！消息传到华盛顿，白宫、五角大楼的首脑们惊诧莫名：这是真的？中国有什么秘密武器？它们不愿相信，更不甘心，于是在一个星期之后——3月31日，美军再次派出无人驾驶高空侦察机侵入海南领空。
13时48分，指挥所下达起飞命令，副大队长舒积成与王相一相继起飞迎敌。在总结初战经验的基础上，他们巧妙出击，步步逼近，大胆接敌。500米、300米……110米，敌机的投影已超出瞄准具光环，舒积成果断按下炮钮。霎时，敌机左右两翼同时火光四溅。14时10分，美机便燃烧着向海南岛三亚以北栽去。
从舒积成驾机起飞到把美机击落，前后用了22分钟！
海军航空兵在一星期内打掉了两架美国高空侦察机！举国上下一片欢腾。4月3日，国防部授予舒积成“战斗英雄”称号，给王相一记二等功。萧劲光派专机将他们接到北京，毛泽东、周恩来等亲切接见了他们。
接连被打掉两架高空侦察机，美军不能再无所顾忌，然而侵略本性决定，他们不肯就此罢休。经过几个月的策划，同年8月21日，美国无人驾驶高空侦察机又一次出现在海南岛上空。接受前两次失败的教训，这一次，美军变了个花招。用一架C—130运输机带着两架高空侦察机起飞，设定位置分两次在空中投放，一架做掩护，一架侵入海南上空侦察拍照。南航首长识破了敌人的诡计，命令经验丰富的舒积成驾机迎敌。舒积成不畏艰险，直赴预定空域迎敌。在与敌机相距58米的形势下开炮射击，把敌机一举击落。
不到半年的时间，机动小分队先后击落美国无人驾驶高空侦察机三架，海军航空兵声名远播。世界舆论好评如潮，许多国际友人通过多种形式向中国表示祝贺和支持。
美军在频繁派出高空侦察机在海南上空侦察拍照的同时，还多次直接派战术战斗机飞临海南岛、广东一带上空，袭扰挑衅。美军经常出动的飞机是F—4型战斗机。这是美国新研制的“第二代超音速”战斗机（时称“鬼怪式”），最高时速达2300多公里，实用升限18000米，作战半径1000公里，雷达、武备也非常先进。而海航的飞机无论升限高度还是飞行速度，都与美机相差甚远。基于这种情况，加上美机多在中国领海线上空作“S”型“擦边”飞行，忽进忽出，为避免打伤的敌机落在公海，引起纠纷，海军一度曾规定以“驱赶”为主，一般不先敌开火。美军发现这一点，越发得寸进尺，对中国海空的侵犯、袭扰，越发频繁、深入、
1965年4月9日8时许，南航部队警戒雷达发现，在榆林港正南150公里处，美军8架F—4B型“鬼怪”式战斗机，分两批先后从“突击者”号航空母舰上起飞，向海南岛逼近。南航指挥所遂向驻陵水场站的航八师第二十四团谷德合中队（一号机大队长谷德合，二号机飞行员程绍武，三号机中队长魏守信，四号机飞行员李大云）下达命令：“起飞巡逻，监视敌机。”
美机离海南岛越来越近……第一批4架飞机在靠近莺歌海后突然掉头回返，循原航线逸去。第二批则径直向前，4架飞机相继侵入乐东地区上空。发现敌机已进入领空，谷德合等4人驾着4架歼—5飞机，排开队形迎上去。
敌我双方飞机各4架，8架战斗机在空中同时相向排开，这在往常是很少有的。谷德合他们清楚，自己的飞机性能不能与美机比，必须用勇敢和智慧消灭敌机。谷德合中队4个人都是空中高手。大家凭着高超的技术，默契的配合，很快与敌机展开近战格斗。格斗中，四号机李大云被美军三号机咬尾，李发现迅疾转弯摆脱，美机扑空冲向前。李大云占据有利位置，反咬住了这架美机。这时，美四号机又咬住了李大云，并向李大云发射了导弹。令他们没想到的是，李大云动作敏捷，已巧妙地转弯避开，导弹直接命中了被李大云逼得左右机动，企图逃脱的美军第三号机。瞬间，美机立即起火向下坠去。李大云一边向指挥所报告“美军发射导弹”一边反扣咬住美四号机，美四号机见形势不利，便慌忙下滑逃跑。李大云又掉头会同谷德合等一起扑向美军一、二号机，美二号机见势不妙，慌忙向谷德合等连续发射导弹4枚，均被有效摆脱，在谷德合等两机下方300米处爆炸。导弹打空，且被李大云等反扣追踪，美机更加惊慌，遂增速下滑，狼狈逃出我领空。9时，谷中队4架战机奉命安全返回机场。
战后海航机关总结提出，此次空战创下了“三个第一”，即“第一次在我领空与美军性能最好的飞机交战；第一次在同温层（同温层，是指12000米以上的一个高空空间。由于自然条件的限制，此前世界军史上尚没有在同温层空战的记录）与美机交战；第一次与美军带导弹的飞机作战。”近二十分钟的交战中，海航的英雄飞行员谷德合、李大云等，严格执行上级不首先开炮的指示，未发一弹。而骄横的美军连发六枚“麻雀”型导弹，击落了自己的伙伴，从而创造了空战史上的“奇迹”。
战斗结束，战况迅速报到海军司令部、总参谋部，直至中南海。毛泽东明确批示：“美机入侵海南岛，应该打，坚决打。”“海军应该调强的部队去，不够就由空军调强的部队去。美机昨天是试探，今天又是试探，真的来挑衅啦！既来，就应该坚决打！”接到毛泽东的批示，萧劲光在组织党委、机关学习贯彻的同时，主持起草了《关于处置海、空情况建议的报告》，建议改变原先“一般不予攻击”的做法，根据目前情况作出相应规定。“报告”报送总参、军委。时过不久，军委便重新修定颁发了《沿海地区海、空军情况处置原则》，要求各飞行部队高度警戒，严加防范，坚决打击、消灭入侵之敌。
美军不可能知道中国海、空军已经改变了“沿海军情处置原则”，故伎重演，依然不时派飞机侵入中国领空。
9月20日上午，海南岛军民像全国各地一样，都在兴高采烈地工作、生产，准备迎接建国十六周年。近11时，美国一架F—104C型战斗机飞临海南岛西岸，依旧沿中国领海线擦边飞行，时而进入领空时而飞出领空，进行袭扰、挑衅。南航指挥所见时机已到，果断下令：“十团双机出击！”
随着绿色信号弹升起，十团飞行大队长高翔、副大队长黄凤生腾空而起，直插云天。
F—104C战斗机，是美国接受朝鲜战争的教训专门研制的一种新型战斗机。二倍音速，携带4枚“响尾蛇”导弹，美军自诩为“歼击机20世纪末代”。这种飞机自出世以来，至时还未曾遇到过敌手。