Thời gian đầu, Pháp hoàn toàn làm chủ bầu trời Tây Bắc.
Hơn hẳn đối phương một binh chủng (không quân), quân đội Pháp tự tin sẽ ghiền nát được trận địa của quân đội Việt Nam trong chiến dịch Điện Biên Phủ bằng những “pháo đài bay”. Nhưng kể từ khi chiến dịch bắt đầu, người ta đã phải dùng đến cấp số cộng để tính lượng máy bay Pháp tan xác mỗi ngày...
Xây dựng Tập đoàn cứ điểm Điện Biên Phủ (căn cứ lục-không quân), Tổng tư lệnh Henri Navarre đã “phó thác” khối lượng công việc khổng lồ cho không quân Pháp ở Đông Dương từ vận tải binh lính, chiến cụ đến tham chiến...
Tại thời điểm đó, ở Đông Dương, Pháp có 580 máy bay các loại và 25 máy bay của quân đội tay sai phụ lực bản xứ. Trước và trong thời điểm diễn ra chiến dịch, Pháp đã huy động (cộng với sự tham gia của Mỹ) gần hết lực lượng này với khoảng 100 máy bay vận tải C-47 Dakota, 16 máy bay vận tải C-119, 48 máy bay ném bom B-26 Invander, 8 máy bay ném bom Privater, 227 máy bay không đối đất (cường kích) loại F6F Hellcat, F8F Bearcat và F4U Corsair...
Xây dựng xong cứ điểm "Con nhím Điện Biên", tại đây Pháp có 2 sân bay là Mường Thanh và Hồng Cúm với 1 phi đội bay gồm 14 chiếc, trong đó có 7 máy bay cường kích, 6 máy bay trinh sát và 1 máy bay lên thẳng. Ngày 24/11/1953, tức là chỉ sau 4 ngày đổ quân chiếm Điện Biên Phủ, đường băng của sân bay Mường Thanh đã đáp ứng được nhu cầu lên xuống của máy bay. Cùng với đó là cầu hàng không được lập mà điểm xuất phát là sân bay Gia Lâm (Hà Nội) và Cát Bi (Hải Phòng).
Trước khi diễn ra đợt tấn công đầu tiên của quân đội Việt Nam (13/3/1954), không lực Pháp hoàn toàn làm chủ bầu trời Tây Bắc. Những đầu mối giao thông ở Sơn La, Hòa Bình, Lai Châu; các địa danh như phà Tạ Khoa, ngã ba Cò Nòi, Lũng Lô, Pha Đin...trở thành cái túi chứa bom khi có ngày Pháp trút xuống mỗi một địa điểm gần 70 tấn bom.
Tang thương nhất là ngã ba Cò Nòi (điểm nối đường số 6 và đường số 13, cách thị xã Sơn La khoảng 40 km) vì là đường duy nhất từ đây dẫn đến Điện Biên Phủ. Tại đây, có trận Pháp huy động tới khoảng 50 máy bay ném bom, trong đó có cả máy bay cỡ lớn C-119 của Hoa Kỳ để rải bom napal.
Trên đầu là máy bay địch, dưới đất là những địa hình thay đổi hàng ngày do bom cày xới, “con đường ra trận” của quân đội Việt Nam gặp muôn vàn khó khăn. Có những con đường, đơn vị quan sát phải vẽ lại hàng chục lần trong một tháng. Không chỉ trút xuống những loạt bom công phá ngay, Pháp còn rải bom nổ chậm, chông sắt, mìn nhảy...để những bàn chân dân công hỏa tuyến, bộ đội bị què quặt, lốp xe cơ giới bị xuyên thủng, những thùng hàng tải gạo nổ tung...
Đối đầu với lực lượng không quân hùng hậu của Pháp, trong hoàn cảnh “tay trắng” về lực lượng này, quân đội Việt Nam chỉ có duy nhất một trung đoàn pháo cao xạ được thành lập chưa đầy 1 năm. Theo đó, ngày 1/4/1953, Đại tướng Võ Nguyên Giáp ký Quyết định số 06/QĐ thành lập Trung đoàn pháo cao xạ 367. Phiên chế của trung gồm 6 tiểu đoàn, mỗi tiểu đoàn có 3 đại đội pháo 37mm (12 khẩu) và 1 đại đội súng máy 12,7mm (12 khẩu).
Một trung đoàn non trẻ, gặp muôn vàn khó khăn trong bố trí trận địa... nhưng với tất cả tinh thần mưu trí, dũng cảm, những người lính pháo cao xạ đã buộc những chiến đấu cơ Pháp phải kinh hồn bạt vía trên bầu trời Điện Biên.
Khác với pháo đánh mục tiêu mặt đất (xây dựng trận địa trên đồi cao ở Điện Biên), pháo cao xạ phải lập trận địa ở dưới thấp và bằng phẳng (vì bắn mục tiêu trên không). Để tác chiến hiệu quả, nhất là trong điều kiện ở Điện Biên, các chiến sĩ của trung đoàn 367 phải thiết lập nhiều trận địa trên những ruộng lúa cách căn cứ của Pháp không xa.
Trong cuốn Điện Biên Phủ chuyện kể với bạn bè, nhà nghiên cứu quân sự, đại tá Trần Trọng Trung viết: “Dựa theo sách vở đã học, anh em báo cáo với cấp trên: trong 8 điều kiện cần có để chọn trận địa cao xạ thì ở Điện Biên này thiếu mất 7, chỉ còn một điều kiện là “không gần đường dây điện cao thế”! Trên chỉ thị đừng lệ thuộc vào quy tắc, phải cố gắng phát huy tinh thần sáng tạo. Thế là ngay trên lòng chảo Mường Thanh, bốn bề núi cao bao bọc, trận địa pháo cao xạ được đặt ngay cánh đồng Na Hi, Bản Tố”.
Vẫn theo nhà nghiên cứu Trần Trọng Trung, việc đào công sự lập trận địa của pháo ngay sát đồn địch nên vấn đề bí mật an toàn được đề ra rất nghiêm ngặt. Phải đào ban đêm. Để tránh bổ cuốc vào đầu nhau, anh em lấy những mảnh nứa mục, có lân tinh, cài lên mũ. Trời hửng sáng. Trận địa đào dở được ngụy trang thành những đụn rơm, đến tối lại đào tiếp.
Những ụ pháo đơn sơ đã ra đời trong điều kiện ngặt nghèo đó, nhưng đủ khiến những “tháp pháo” khổng lồ trên không tan xác. Mặc dù nhiều trận địa pháo cao xạ cách quân địch không xa, nhưng công tác ngụy trang chu đáo đã khiến những máy bay trinh sát với trang bị tối tân về kỹ thuật chụp ảnh của Pháp thời đó như bị “mù”.
Để đảm bảo hiệu quả tác chiến cao nhất, trung đoàn 367 đã đánh địch trên cả 2 phương diện “chiến thuật” và “chiến lược”. “Chiến thuật” là bắn máy bay tại trận địa Điện Biên Phủ, “chiến lược” là chiến đấu ngăn chặn, bảo vệ lực lượng của ta ở phía sau trận địa. Theo đó, 4 tiểu đoàn của trung đoàn 367 là tiểu đoàn 381, 383, 394, 396 chiến đấu ở Điện Biên Phủ và bảo vệ hậu phương chiến dịch. 2 tiểu 385 và 392 chiến đấu bảo vệ hậu phương chiến lược.
Các trận đánh của lực lượng pháo cao xạ Việt Nam cũng thay đổi theo lối tác chiến của đối phương để đảm bảo hiệu quả. Trong cuốn “Điện Biên Phủ: Điểm hẹn lịch sử”, Đại tướng Võ Nguyên Giáp viết: “Sau thắng lợi trung tuần tháng 3/1954, máy bay địch thay đổi thủ đoạn hoạt động, bay cao trên tầm hỏa lực của ta. Bộ chỉ huy mặt trận vạch ra kế hoạch mới, rút một số đơn vị ra phía sau, số còn lại hoạt động thưa thớt để nhử máy bay địch xuống thấp, tạo một thế bất ngờ mới. Khi hệ thống trận địa tiến công đã căn bản hoàn thành, nhiều đơn vị pháo cao xạ và súng máy phòng không lại bí mật vào chăng một lưới lửa mới, dày đặc hơn và cũng sát địch hơn trước”. Không lực Pháp bị hạn chế không gian hoạt động và số máy bay bị bắn cháy ngày một tăng, ngày càng nhiều dù tiếp tế lực lượng, quân nhu... rơi lạc sang trận địa của ta.
Mỗi ngày trôi qua, trận địa pháo cao xạ của Việt Nam trở thành nỗi khiếp đảm cho không lực Pháp. Chính tướng René Cogny, tư lệnh chiến trường Bắc Bộ của quân Pháp, thượng cấp trực tiếp của tướng De Castries từng chứng kiến hỏa lực dày đặc của pháo cao xạ Việt Nam khi vào ngày 17/3/1954, chiếc máy bay trở ông ta lên Điện Biên Phủ không thể hạ cánh. Sợ nguy cơ bị bắn hạ nên Cogny đành phải liên lạc với De Castries từ máy bay và quay về Hà Nội.
Trong cuốn “Thắng Pháp trên bầu trời Điện Biên”, tác giả Lưu Trọng Lân viết: “Chiều 13/3/1954, máy bay Pháp xuất hiện, Đại tướng Võ Nguyên Giáp ra lệnh: "Cho nổ súng". Thế là lần đầu tiên, pháo cao xạ của quân đội Việt Nam tung lưới lửa đánh tan tác đội hình của 24 chiếc máy bay của Pháp. Một chiếc bị trúng đạn cao xạ Việt Minh. Những phi công Pháp quen thói ngạo mạn bỗng nhiên khiếp đảm trước hỏa lực áp đảo bất ngờ của đối phương, loạng quạng tay lái, hốt hoảng ném bom ra ngoài (trượt mục tiêu)".
Tác giả Lưu Trọng Lân viết tiếp: “Sáng ngày 14/3/1953, đại đội 815 bắn rơi tại chỗ máy bay Morane 500. Năm ngày tiếp theo, trung đoàn 367 bắn rơi 14 máy bay, bắn hỏng 25 chiếc khác. Khi chiếc thứ 49 bị hạ, tướng Giáp kêu gọi: "Toàn mặt trận thi đua bắn rơi máy bay thứ 50". Lời kêu gọi được đáp ứng sáng 12/4/1954: bằng 12 viên đạn pháo 37 mm, đại đội 828 đã bắn rơi một máy bay oanh tạc cỡ lớn tại Bản Kéo.
Tác giả viết: "Hàng đàn máy bay như bầy thú dữ ầm ầm lao tới, bỗng bất ngờ đụng phải lưới lửa cao xạ 37 mm và 12,7 mm từ nhiều phía bắn lên. Một chiếc trúng đạn bốc cháy như bó đuốc giữa trời rồi cắm đầu rơi xuống. Tên phi công hốt hoảng bấm nút nhảy dù, vừa chạm đất liền bị bộ đội ta bắt sống. Đàn máy bay như bầy ong vỡ tổ, tan tác đội hình, ném bom lung tung. Cả vùng rừng núi Điện Biên vang dậy tiếng reo hò: "Hoan hô pháo cao xạ!"
Trong cuốn “Điện Biên Phủ: Một góc địa ngục”, tác giả Bernard B Fall viết: "Ngày 15/3/1954, hai chiếc máy bay tiêm kích - ném bom đang được sửa chữa ở Điện Biên Phủ thử chi viện cho Gabrielle-đồi Độc lập đang bị tiến công, nhưng vừa rời khỏi sân bay nó đã gặp một luồng đạn cao xạ rất dữ dội.... Cả hai chiếc vội trút bom xuống cánh sân bay khoảng 6-7 kilômét. Nhưng chiếc thứ nhất vẫn trúng đạn nổ tan trên bầu trời, viên phi công Ali Sahraoui, thuộc phi đội chiến đấu 2122 Languedoc chết ngay. Chiếc thứ hai thoát chết nhưng trong ngày hôm đó, viên phi công thứ hai điều khiển một máy bay ném bom của hạm đội 11F của hải quân bị chết trong khi thả bom"...
Bernard B Fall viết tiếp: “Ngày 17/3/1954, lúc 7 giờ, đại úy Dartigues hạ cánh thành công chiếc Dakota số 267 xuống Hà Nội. Anh quay lại chuyến thứ hai thì bị bắn rơi lúc 10 giờ tại phía nam Éliane-một cứ điểm của phân khu trung tâm. Phi hành đoàn (7 người) đều chết... 17 giờ 50 cùng ngày, một chiếc Dakota trong đội vận tải 2/63 Sénégal đâm đầu xuống đất ở phía tây Claudine-một cứ điểm của phân khu Bắc cháy như một bó đuốc... toàn bộ phi hành đoàn đều chết.
Chiều 26/3/1954, một chiếc Dakota do đại úy Boeglin lái bị bắn hạ ở phía tây Huguette-một cứ điểm của phân khu trung tâm, nhưng phi hành đoàn thoát chết. Chiếc máy bay cháy như một ngọn lửa hỏa thiêu khổng lồ trong nhiều giờ”. Bernard B Fall gọi đây là “Cuộc tàn sát máy bay”
Việc sống còn của quân đội Pháp ở Điện Biên Phủ phụ thuộc phần nhiều vào không quân, khi lực lượng này bị vô hiệu hóa thì con đường dẫn đến diệt vong khó tránh khỏi. Ra đời chưa đầy 1 năm nhưng pháo cao xạ Việt Nam với lối đánh mưu trí đã góp công lớn vào chiến thắng chung cuộc. Với 62 máy bay bị bắn rơi, 186 máy bay bị trúng đạn dẫn đến hư hại...cho thấy thất bại nặng nề của cuộc đấu tay đôi mà bên “không cân sức” giành chiến thắng.
Trong cuốn “Đông Dương hấp hối”, tướng Henri Navarre đưa ra một số nguyên nhân cho sự thất bại của không quân Pháp như địa hình cao, hỗn độn buộc phi công phải bay ở tầm cao; sương mù, mưa, mây nhiều; yêu cầu tăng viện về không quân của ông không được đáp ứng thỏa đáng... Khi đưa ra những lý do này, dường như tướng Navarre dường như 'cố quên' rằng đối phương của ông ta còn đối mặt với tình thế khó khăn gấp bội phần.