Военная авиация росла. Командиров-авиаторов требовалось много. Поэтому в конце концов просьба Вершинина о переводе в войска была удовлетворена. В январе 1933 года он был назначен начальником оперативного отдела штаба авиационной бригады в Киевский военный округ. Но это была еще не строевая работа. В свободное от службы время Вершинин часто бывал на аэродроме учился руководить полетами. Вскоре произошел случай, который ускорил переход Вершинина на строевую работу.
В авиабригаде ожидали прилета командующего ВВС округа Ф. А. Инганиуса, который хотел сам проверить выполнение приказа о борьбе с аварийностью. Среди авиаторов Феликс Антонович пользовался непререкаемым авторитетом. В гражданскую войну он прославился как летчик в боях против белогвардейцев под Казанью, в сражениях с авиацией Врангеля в Таврии, за что был награжден орденом Красного Знамени. В 1930 году он с группой летчиков выполнил один из первых дальних перелетов по маршруту Москва - Анкара - Кабул - Ташкент Москва.
Как военачальник Инганиус был строг до придирчивости: в авиации все важно, мелочей она не знает. К прибытию командующего готовились тщательно. Предполагалось, что Инганиус сообщит о дне своего прибытия. А он явился неожиданно. В тот день полетами на Харьковском аэродроме, с которого летала авиабригада, руководил Вершинин. Он и заметил, что очередной самолет, совершивший посадку, не принадлежит к составу бригады. Посадку этот самолет произвел не чисто, с несколькими "козлами" - так именовалась в авиации частая в то время ошибка в пилотировании, которая влекла взмывание машины в воздух после приземления. Она зачастую становилась причиной поломок и аварий. Вершинин строго выговорил летчику:
- Куда ж ты смотришь? За такую посадку знаешь что бывает?
Напомнив некоторые положения из приказа о борьбе с аварийностью, он заявил, что сообщит о "козлах" командованию части, где служит летчик.
Прилетевший вопреки ожиданиям не стал оправдываться. С любопытством посмотрев на руководителя полетов, он сам спросил, а кто это делает ему выговор. Вершинин возмутился еще больше.
- Сначала ты доложи, кто такой? - повысил он голос.
Прилетевший неожиданно улыбнулся.
- Я - командующий ВВС округа Инганиус. Он подал оторопевшему Вершинину руку и продолжал:
- Теперь, пожалуй, мне и делать нечего в бригаде. На себе проверил: строго у вас дело поставлено, замечаете любую предпосылку к аварии... А кто вы?
Узнав, что перед ним начальник оперативного отдела штаба бригады, Инганиус удивился:
- А что, больше некому руководить полетами?
Вершинин рассказал, что командир бригады поручает ему это дело, поскольку у него уже есть некоторый опыт и желание перейти на самостоятельную командную работу.
Инганиус одобрил стремление Вершинина.
Видимо, не без рекомендации Инганиуса в феврале 1934 года Вершинин был назначен командиром эскадрильи Высшей летно-тактической школы.
Эскадрилья насчитывала три десятка бомбардировщиков Р-5. Освоившись с новыми обязанностями, Вершинин все же испытывал некоторое душевное смятение: он организовывает летную подготовку личного состава эскадрильи, а сам имеет профессию лишь летчика-наблюдателя, управлять самолетом не умеет. Как-то в разговоре с начальником школы он попросил разрешения научиться самому выполнять летние упражнения.
Начальник школы согласился, и Вершинин с шеф-пилотом стал "подлетывать". Как ни знаком он был с авиацией, практические полеты показали, что быть летчиком куда сложнее и тяжелее, чем кажется, когда руководишь полетами. Раздумья привели к выводу: он не имеет морального права руководить летчиками, если сам не овладеет техникой пилотирования самолета. Это Вершинин и написал начальнику школы в рапорте с просьбой направить его на учебу в Качинское училище летчиков.
Просьбу удовлетворили. Немногим более чем за месяц Вершинин освоил весь курс переучивания на летчика. Факт редкостный! Сам он объяснял его помощью требовательных и отлично знающих дело инструктора, командиров звена и эскадрильи. И добавлял: "И еще, пожалуй, моим негласным помощником по овладению летной профессией в рекордно короткий срок был начальник ВВС РККА Яков Иванович Алкснис, который сам, не имея специального летного образования, за очень короткий промежуток времени освоил трехгодичную программу..."