С 1938 г. началась плановая летная подготовка курсантов с нормой налета 36 ч на человека. В 1939 г. по показателям учебно-боевой и политической подготовки училище заняло первое место среди училищ летчиков наблюдателей и было нагшраждено переходящим Красным Знаменем ВВС КА «За первенство среди летнабовских училищ ВВС КА по боевой и политической подготовке». К сожалению, у медали всегда есть две стороны. Красное Знамя – это, так сказать, одна сторона.
Другая – мрачная – репрессии. В 1938 г. был арестован практически весь командный состав. За «связь с врагами народа» и «политическую близорукость» было отчислено 22 курсанта.
Директивой ГУ ВВС КА от 31 марта 1940 г. училище было переведено с трехгодичного срока обучения на двухгодичный с одновременным увеличением набора до 1640 человек. Из-за сокращения программы и сроков подготовки курсантам по окончании училища предполагалось присваивать воинское звание «младший лейтенант». Однако начальник училища Е.Ф. Емельянов предложил увеличить количество учебных часов занятий до 10 часов в день. 15 июля 1940 г. из стен училища досрочно выпустились 768 человек (из них 12 – с отличием), а в декабре – 696 человек.
Директивой Генштаба от 16 января 1941 г. училище переименовали в Челябинскую военную авиационную школу стрелков-бомбардиров со сроком подготовки один год. Количество часов учебных занятий в день – девять, для самоподготовки ежедневно отводилось три часа, каникулы отменялись. 15 мая 1941 г. училище переведено с четырех на пятиэскадрильный штат, 5-я эскадрилья была передана из Краснодарской военной школы стрелков-бомбардиров.
С началом Великой Отечественной войны учебный процесс претерпел радикальные изменения. Уже с 27 июня 1941 г. училище перешло на обучение курсантов по планам и программам военного времени, предусматривавшим подготовку курсантов за 8-12 месяцев. В июне же был произведен первый «военный» выпуск курсантов в количестве 1352 человека с воинским званием «сержант».
Выпускники училища отличились во время советско-финской войны, принимали участие в боях с немцами с первых дней войны Великой Отечественной. В состав экипажа капитана Н.Ф. Гастелло, совершившего огненный таран 26 июня 1941 г. входил выпускник училища штурман лейтенант Анатолий Акимович Бурденюк и воздушный стрелок Алексей Апександрович Калинин. 8 августа 1941 г. выпускники Челябинского училища штурманы Павел Лапшин и Петр Степанов бомбили Берлин.
По итогам Социалистического соревнования в 1937-1940 гг. цикл воздушной стрельбы, руководимый Гальцевым, занимал 1-е место в учебно-летном отделе
Преподаватель ст. лейтенант Стахов объясняет курсантом устройство авиабомбы, 1939 г.
Занятия в учебной лаборатории в годы Великой Отечественной войны
Кроме подготовки курсантов училищу была поставлена задача по формированию 685-го (самолеты Р-5), 686-го (самолеты Р-5) и 688-го (самолеты P-Z) авиационных полков ночных бомбардировщиков и одной эскадрильи тяжелых бомбардировщиков ТБ-3.
Осенью 1941 г. училище приняло участие в формировании боевых экипажей 735-го авиационного полка в г. Троицке. Более 300 выпускников училища в этот период ушли на фронт в составе полков ночных бомбардировщиков. 686-й и 688-й полки завершили формирование и убыли на фронт 11 ноября; 685-й полк формировался со 2 по 17 ноября и убыл на фронт 17 ноября. В сентябре-ноябре 1942 г. в училище были созданы еще два полка ночных бомбардировщиков: 373-й на самолетах Р-5 и 990-й на самолетах У-2. Оба полка убыли на фронт 19 ноября 1942 г.
Штат училища от 1400 человек был доведен до 3000 человек; обучение велось в две смены, вторая смена заканчивалась в 24 часа. Преподавательский состав работал с большим напряжением, учебная нагрузка доходила до 12-14 ч в день. Для качественной подготовки курсантов учебными авиационными эскадрильями было использовано 223 летных дня в году. Полеты выполнялись в две смены, вместо положенных трех вылетов инструкторы делали по 4-5. Всего за 1941 г. учебные эскадрильи налетали 65500 часов, из них ночью – 6000. 15 сентября в школу влилась Павлоградская авиашкола стрелков-бомбардиров в составе двух эскадрилий; количество учебных эскадрилий в училище увеличилось до семи.