日军此次参加长沙战役，受阿南惟几司令官直按指挥的飞行部队是日军第三飞行集团，主官是集团长管原道太中将。下辖第一飞行团和第三飞行团，二名飞行团团长分别是秋山丰次少将和远藤三郎少将。二个飞行团包涵了四个侦侦察机飞行战队，二个战斗机飞行战队，四个轻型轰炸机飞行战队，二个重型轰炸机飞行战队，以及四个独立飞行中队。
飞行部队接到对浏阳河沿岸支那军阵地进行大规模轰炸的命令之后，首先派往第三师团方向的是一个轻型轰炸机战队和一个重型轰炸机中队，并且有一个战斗机中队进行护航。轻型轰炸机战队有三十六架九六式攻击机（也就是轰炸机，日军称为对地攻击机），重型轰炸机中队有六架最新型的一式重型攻击机。
元月七日一早，浏阳河北方的天空传来了发动机的轰鸣声，守在阵地上的五四四团官兵一听声音，就知道是日军飞机出动了。旅长唐亦群对日军会派飞机前来助战早有准备，一声令下，阵地上所有的官兵都躲进了防空洞中。这个防空洞和防炮洞还不是一回事，承受过日军飞机无数次轰炸的九十师官兵都知道，航空炸弹的威力比起炮弹来要大多了，再加上又是从空中扔下来，防空洞修的差一点，根本承受不住航空炸弹的轰炸。
因此防空洞挖的更深，顶部经过钢板和混凝土层层加固，确保可以承受住重磅狁空炸弹的轰炸。防空洞主要修在前沿阵地的后方，有交通壕可以直通前沿阵地。因此只要在前沿阵地上布置几个观察哨，就可以都进入防空洞中躲避日军飞机的轰炸。
九十军的防空武器并不少，不用说可以对空射击的六七式重机枪了，就是高射炮也有二百余门，不过王海涛没有把它们放在外围阵地上。有一个高射炮营放在了岳麓山上，那里的重炮阵地关系到长沙城的存亡，日军一但发现了，必定会派出飞机对其进行轰炸，因此放一个高射炮营在那里只少不多。
王海涛最终还是要把日军放至长沙城下，在残酷的城市攻防战中，有效的节制日军飞机的轰炸也是必须要做到伪，所以王海涛在靠近长沙城城墙的山头中，选择了二个，把每个山头放上了一个高射炮营，还有在城墙上也分布了几十门高射炮。别的各师所属的对空武器，王海涛把它们安排在了城区几个重要部门，用来对付窜到城区上空的日军飞机。
没有了高射炮这种对付日军飞机的大杀器，如果只用重机枪来对空射击的话，一是效果并不太好，二是人员和武器损失太大。因此唐亦群并没有在对空作战上多准备，而是尽量修建出足够数量和质量的防空洞，日军飞机扔完炸弹总要飞回去的，只要不挨炸，就不会有太大的损失。
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