就在人們?yōu)檗Z炸機(jī)一事發(fā)愁時，美、英、法、荷等國的多名志愿飛行員來到中國參戰(zhàn)，同時帶來了馬丁—139WC轟炸機(jī)4架、伏爾梯V—11輕轟炸機(jī)7架和剛剛從歐美淘汰的諾斯洛普G2E輕轟炸機(jī)數(shù)架。國民黨空軍似乎又看到了希望，但外籍飛行員卻稱執(zhí)行這項任務(wù)風(fēng)險太大，提出了讓國民黨政府無法接受的天價酬金。針對此情況，國民黨政府航委會決定由中方飛行員來執(zhí)行這一任務(wù)。這時，編在委員長侍從室的專機(jī)飛行員徐煥升上尉自告奮勇地提出由他負(fù)責(zé)重新組建遠(yuǎn)征轟炸隊的具體事宜。

徐煥升受領(lǐng)任務(wù)后，立即通知在漢口待命的預(yù)先選拔好的14中隊人員立即飛抵成都報到。1938年3月，中國空軍重新制定了《空軍對敵國內(nèi)地襲擊計劃》，選定日本佐世保軍港和八幡市為轟炸目標(biāo)。為了保證任務(wù)的順利完成，航委會又從飛行第8大隊第19中隊調(diào)來以佟彥博副隊長為首的數(shù)名優(yōu)秀飛行員，與先前到達(dá)成都的飛行員會合，成立特別轟炸中隊。

特別轟炸中隊在徐煥升的率領(lǐng)下，對當(dāng)時中國空軍的各種轟炸機(jī)進(jìn)行了深入細(xì)致的考察，最后選定馬丁—139WC轟炸機(jī)。而后，特別轟炸中隊在成都鳳凰山基地開始了臨戰(zhàn)訓(xùn)練，并對馬丁機(jī)的性能進(jìn)行摸索和適應(yīng)。在訓(xùn)練過程中，徐煥升發(fā)現(xiàn)：馬丁—139WC雖然性能良好，威力巨大，但返航途中極可能遭到日本人的追擊，不一定能在沿海機(jī)場加油。而且，僅靠眼下這幾架飛機(jī)投擲炸彈難以取得震懾效果。于是，特別轟炸中隊請示航委會，修改原定計劃，以兩架轟炸機(jī)攜帶傳單空襲日本，宣揚(yáng)我國抗戰(zhàn)意志，警告日本當(dāng)局，并且為了縮短航程，將目標(biāo)改為九州島的長崎、福岡和北九州。國民黨政府同意了他們的建議。

飛越日本上空并成功返航

攜帶有100萬份傳單的機(jī)隊自寧波出海后先轉(zhuǎn)向南，然后向日本九州島飛行。5月20日凌晨2時25分，飛機(jī)到達(dá)日本九州島上空，飛行員查證航圖，推定底下的城市就是長崎，于是飛機(jī)開始降低高度。機(jī)組的通信員陳光斗和吳積沖立刻將各自尾艙內(nèi)裝滿傳單的麻袋搬出，當(dāng)飛機(jī)高度降至3500米時，一份份傳單像白色的炸彈一樣從艙板下的方形射擊孔投出，紛紛揚(yáng)揚(yáng)地飄向日本的領(lǐng)土。

爾后，雙機(jī)編隊以長崎為起點(diǎn)，向北做大圓弧飛行，于3時45分到達(dá)福岡上空，在撒下傳單的同時投下了照明彈。4時32分，編隊飛越北九州上空，將剩余傳單全部投放。之后，飛機(jī)掉頭向西南沿原路返回。5時23分，雙機(jī)飛到公海。

8時40分，1404號機(jī)經(jīng)寧波在江西玉山機(jī)場降落。9時24分，1403號機(jī)經(jīng)臨海在南昌著陸。9時30分，所有機(jī)隊人員接到通知前往漢口匯合。11時30分，兩架馬丁—139WC轟炸機(jī)在空中編隊后，降落在漢口王家墩機(jī)場。機(jī)場上歡迎的群眾人山人海，國民黨政府行政院院長孔祥熙、軍政部長何應(yīng)欽等也到機(jī)場迎接。5月22日，周恩來、陳紹禹(王明)、吳玉章、羅炳輝等代表中共中央和八路軍辦事處親自到國民黨空軍司令部，對凱旋的飛行員進(jìn)行慰問，并贈送錦旗一面，上面寫著八個大字：“德威并用，智勇雙全”。周恩來還發(fā)表了講話，贊揚(yáng)他們的成績和英勇行為，并與徐煥升和佟彥博合影留念。

驚人壯舉轟動海內(nèi)外

英國《新聞記事報》社論稱：“中國空軍日前飛往日本散發(fā)傳單，喚醒日本人民推翻軍閥，此事意義重大，亦饒有趣味。”蘇聯(lián)《莫斯科新聞》也不吝贊美之詞：“中國空軍在抗戰(zhàn)中占重要地位，在未來無疑將充當(dāng)更為重要的角色。”其他世界主流媒體也認(rèn)為，中國空軍夜襲日本本土，徹底打破了“大日本神圣領(lǐng)空不可入襲”的妄言，狠狠地滅了日本帝國主義的囂張氣焰，極大地鼓舞了世界人民的反法西斯斗爭。

中國飛行員的良好形象也得到了充分展示，尤其是指揮官徐煥升獲得了外國同行的“世界一流飛行員”的美譽(yù)。6年后，美國《生活》雜志刊登世界著名的12位飛行員的照片，徐煥升位列其中。照片上標(biāo)明：“徐煥升是先于美軍杜立德將軍轟炸日本本土的第一人。