Существенным фактором в воздушной битве за Киев стали силы ПВО. Их авиационной составляющей была входившая в состав ВВС КОВО, имевшая хорошую репутацию 36-я И АД Героя Советского Союза п-ка В.В.Зеленцова, удостоенного этого звания за финскую кампанию. В дивизию входили четыре полка, дислоцировавшиеся в окрестностях Киева на аэродромах Васильков, Брусилов, Ольшанка, Бородянка. Они располагали более 100 боеготовых «ишаков» и «чаек», большинство из которых представляли машины последних модификаций с моторами М-62 и М-63. 2-й и 43-й ПАП имели богатую историю, личный состав досконально освоил мат-часть. 45 летчиков были подготовлены к действиям ночью, в сложных метеоусловиях и на больших высотах. Формирование 254-го и 255-го полков завершилось накануне войны, однако их ядро составляли опытные авиаторы, такие как батальонный комиссар М.В.Кожевников, к-н П.П.Кельин, ст. л-т В.Г.Товстый и др.
Самолеты И-15 бис, И-16, У-2 и Ар-2 из состава ВВС Юго-Западного фронта, захваченные немцами на прифронтовых аэродромах
Незадолго до войны была создана и 3-я дивизия ПВО ген.-м-ра артиллерии В.Г.Позднякова. В нее входили 183-й и 254-й зенитно-артил-лерийские полки (ЗАП), 93-й и 96-й отдельные артдивизионы малого калибра, 4-й зенитно-пу-леметный полк, прожекторный полк, 4-й полк ВНОС, 20-й отряд аэростатов заграждения и др. подразделения.
В системе ПВО Киева своевременно получили «предупредительную» директиву Тимошенко и Жукова. Отправленная в половине первого часа ночи 22 июня, она, кроме предупреждения о возможном нападении немцев, содержала ряд требований, в т.ч. по приведению в боевую готовность противовоздушной обороны, затемнению городов и т.п. В 3.00 места у орудий и пулеметов заняли расчеты частей 3-й дивизии ПВО, за исключением воинов нескольких подразделений, направлявшихся на учебные стрельбы. С рассветом командиры 2-го и 43-го ИАП подняли в воздух по одной эскадрилье для боевого дежурства.
В отличие от приграничных районов, где многие командиры Красной Армии, деморализованные противоречивыми предвоенными приказами, боялись строгих репрессий и не сразу предпринимали ответные действия против агрессора, в Киеве все орудия без промедления начали стрелять на поражение. Одновременно для усиления находившихся в воздухе истребителей с аэродрома Бородянка взлетели шесть И-16 из 255-го ИАП, ведомые ст. л-том И.С.Денисовым, и пять И-153 из 2-го ИАП, ведомые л-том В.Н.Семеновым. Как доложили летчики, «атаками истребителей и зенитным огнем крупные группы вражеских самолетов были рассеяны, к объекту прорвались только отдельные самолеты». Именно пилоты ПВО открыли счет в киевском небе -были засчитаны победы ст. л-там Денисову и Н.Н.Воронину. Немцы признали потерю одного Ju 88 из эскадры KG 51, экипаж которого попал в плен.
Одним из первоочередных мероприятий по обороне города стало создание Киевского района ПВО, который возглавил Поздняков. Кроме его дивизии и 36-й ИАД, сюда вошло несколько отдельных подразделений, а позднее добавились остатки 4-й дивизии ПВО, отступавшей из-под Львова. Для обороны Киева, Фастовского железнодорожного узла, столичных железнодорожных и автомобильных мостов, а также стратегических мостов через Днепр у Черкасс, Канева и Янова было сосредоточено более 300 орудий калибром от 37 до 85 мм, не менее 120 зенитных пулеметов, 137 истребителей, 81 аэростат заграждения и около 300 постов ВНОС.
Важную роль сыграли и корабли Днепровского отряда Пинской военной флотилии. На мониторах, канонерках и сторожевиках находились 150 различных зенитных стволов. Среди них были весьма устаревшие 76-мм орудия Лендера и 45-мм полуавтоматы, но большинство составляли одинарные крупнокалиберные ДШК и счетверенные «Максимы», заградительный огонь которых не позволял вражеским стервятникам с малых высот безнаказанно поражать мосты.
Наиболее слабым местом киевской ПВО первых дней войны оказались посты ВНОС. Они не только часто принимали свои самолеты за вражеские, но и нередко обнаруживали неприятельские машины с большим опозданием, существенно преувеличивали их количество… С учетом этого надо воспринимать первое сообщение от 22 июня: «19 Не 111с высоты 2000 м бомбили аэродромы Киева. Сброшено 90 осколочных и фугасных бомб».
Бомбардировщики ТБ-7 из 14-го ТБАП. Аэродром Борисполь, июнь 1941 г.
Мл. л-т Д.А.Зайцев (слева) вернулся из очередного вылета
Гражданская авиация вступает в войну
Почти сразу после начала боевых действий развернулась мобилизация гражданских пилотов, сыгравших важную роль в обороне Киева. К 25 июня уже была создана Киевская авиагруппа ГВФ особого назначения {АГОН), которую возглавил начальник Украинского управления ГВФ А.Г.Романов. На момент формирования она насчитывала 131 самолет (4 ПС-84, 2 Г-2, 12 П-5 и ПР-5, 110 связных и санитарных У-2 и 3 машины других типов). В отличие от ВВС, количественный состав АГОН на первом этапе боев не сокращался, а возрастал: пилоты и техника из разных аэропортов прибывали в район Киева. Так, в Харькове спешно подготовили шесть ПР-5, которые закамуфлировали в серо-зеленый цвет. Во время перелета в очередной раз сказалась проблема связи и опознавания - возле Кременчуга группу атаковали свои И-16. Экипажам четырех бипланов пришлось срочно садиться в чистом поле, и только пилоты И.Вервейко и Б.Сахно смогли уклониться от преследования и благополучно добраться до аэропорта Бровары. Остальные прилетели позднее.