Thời gian vụt qua nhanh, Thiều đã hoàn thành chương trình điều khiển MiG-17 thành thạo, được chuyển sang học lái MiG-21. Anh càng thêm phấn chấn quyết tâm làm chủ phương tiện chiến đấu hiện đại bậc nhất lúc này.
Trường huấn luyện không quân Cra-snô-đa, nơi đào tạo lớp phi công Việt Nam lái MiG-21 khóa trước đã về nước chiến đấu. Thời gian này, ở Tổ quốc, cuộc leo thang đánh phá miền Bắc của đế quốc Mỹ đang ngày càng quyết liệt. Sau những bài bay MiG-21 cuối cùng của khóa học, Vũ Xuân Thiều cùng một số đồng đội được lựa chọn huấn luyện thêm các khoa mục bay thời tiết phức tạp và nắm cơ bản về phương pháp bay đêm.
Giữa tháng 4-1968, Vũ Xuân Thiều cùng đồng đội về đến Việt Nam, được biên chế vào Trung đoàn Không quân 921. Trung đoàn lúc này có 2 đại đội với các phi công đàn anh đã trải qua nhiều thử thách trong chiến đấu như: Phạm Thanh Ngân, Nguyễn Văn Cốc, Mai Văn Cương, Đặng Ngọc Ngự, Nguyễn Văn Lý, Nguyễn Văn Minh, Hoàng Biểu, Lê Trọng Huyên, Vũ Ngọc Đỉnh, Nguyễn Đăng Kính, Đồng Văn Song...
Trung đội Vũ Xuân Thiều có 5 phi công do Nguyễn Văn Thuận làm trung đội trưởng và bốn thành viên là Vũ Xuân Thiều, Nguyễn Công Huy, Nguyễn Cát A và Trần Thuận.
Năm 1972, Mỹ tăng cường đánh phá với mức độ ngày càng ác liệt. Từ tháng 4, chúng đã dùng máy bay B-52 đánh thành phố Vinh rồi ra Hải Phòng và cuối cùng chúng liều lĩnh đánh vào thủ đô Hà Nội. Lần đầu tiên máy bay B-52 tham chiến là tại chiến trường Việt Nam, đã thể hiện được sức tàn phá ghê gớm của bom cỡ lớn rải thảm.
Tháng Chạp năm 1972, chiến dịch tấn công Hà Nội bằng máy bay B-52 và các loại máy bay hiện đại khác của Mỹ diễn ra được 10 ngày nhưng không quân Việt Nam chỉ mới bắn rơi được 1 chiếc đầu tiên. Trận đánh thắng B-52 đầu tiên đêm 27-12 ấy của người đồng đội Phạm Tuân càng củng cố một niềm tin lớn đối với Vũ Xuân Thiều. Ngày 28-12-1972, tại sở chỉ huy tiền phương, quân chủng tổ chức rút kinh nghiệm trận đánh đêm 27 do Tư lệnh Lê Văn Tri và chính ủy Hoàng Phương chủ trì. Tại cuộc họp, mọi người phấn khởi đón Đại tướng Võ Nguyên Giáp xuống dự và khen ngợi Không quân đã mưu trí, dũng cảm bắn rơi pháo đài bay B-52 của Mỹ. Đại tướng chỉ thị cho Không quân phải tích cực nghiên cứu nắm chắc các thủ đoạn mới của địch, tổ chức các trận đánh thành công hơn nữa.
Cuộc họp nhận định, sau thất bại đêm 27-12, không quân Mỹ sẽ tăng cường đánh phá ác liệt hơn, đặc biệt đánh phá các sân bay xung quanh Hà Nội như: Nội Bài, Gia Lâm, Kép, Hòa Lạc, Miếu Môn, Yên Bái... Do đó, tổ chức chiến đấu cất cánh từ các sân bay sẽ vô cùng khó khăn. Để tạo được yếu tố bất ngờ và đánh địch từ xa phải tổ chức cất cánh từ các sân bay vòng ngoài. Nơi được chọn là sân bay Cẩm Thủy, một sân bay dã chiến nằm trên địa phận nông trường 26-3 thuộc huyện Thạch Thành, Thanh Hóa. Sân bay bằng đất, kích thước hẹp nằm trong vùng núi. Chỉ cho phép cất cánh, hạ cánh ở một đầu đường băng. Sân bay này cũng mới bị máy bay B-52 ném bom làm đường băng hỏng nặng, đã được sửa chữa và ngụy trang cẩn thận. Sở chỉ huy Thọ Xuân được tăng cường lực lượng làm nhiệm vụ tổ chức, chỉ huy chiến đấu vòng ngoài. Binh chủng quyết định chọn Vũ Xuân Thiều vào sân bay Cẩm Thủy trực chiến.
Theo tin tình báo chiến lược, từ 21 giờ 30 phút đến 23 giờ 30 phút đêm 28-12 có 60 lần chiếc B-52 hoạt động. 21 giờ, Sư đoàn phó Trần Hanh lệnh cho mở ra-đa Đại đội 26 và Đại đội 22 để theo dõi phát hiện địch từ xa. 21 giờ 22 phút, ra-đa đo cao của Đại đội 26 phát hiện 3 máy bay B-52 ở Nam sông Mê Công, độ cao 12.000m. 21 giờ 28 phút, phát hiện tốp B-52 thứ hai ở Đông Nam Pạc-xan 90km. Tiếp đó là tốp B-52 thứ ba... Cả ba tốp B-52 đang bay về phía Bắc, dọc theo phía Tây biên giới Việt - Lào. Đại đội ra-đa báo về: Ở hướng Tây-Nam có hai dải quạt nhiễu tích cực, cường độ 2, đồng thời xuất hiện một số tốp tiêm kích địch ở khu vực Sầm Nưa.
Tại Sở chỉ huy B1, người sĩ quan dẫn đường tính toán xong và đề nghị cho máy bay cất cánh. Phó tư lệnh Trần Mạnh đồng ý và lệnh cho phi công Vũ Xuân Thiều cất cánh. Theo phương án chiến đấu đã được sĩ quan dẫn đường hiệp đồng từ trước, sau khi máy bay cất cánh lấy được độ cao 200m, phi công Vũ Xuân Thiều bóp ống nói ba lần làm tín hiệu báo cáo cho Sở chỉ huy. Sĩ quan dẫn đường lệnh cho Thiều vòng phải, hướng bay 290 độ, độ cao 5000m, tốc độ 900km/h. Kíp trực ban dẫn đường bận rộn hơn bao giờ hết. Mọi người đang chăm chú theo dõi đường bay ta, địch trên bản tiêu đồ, bỗng một chiến sĩ tiêu đồ nói to: “Báo cáo, xuất hiện hai tốp mục tiêu mới, mỗi tốp 4 chiếc, độ cao 7.500m ở trước mũi đường bay của máy bay ta!”.
Phó tư lệnh Trần Mạnh nói: “Đây là hai tốp tiêm kích vào dọn đường!”. Ông liền chỉ thị cho sĩ quan dẫn đường dẫn máy bay ta bay tránh, đồng thời lấy độ cao cao hơn máy bay tiêm kích địch. Sĩ quan dẫn đường Trần Đức Tụ dẫn máy bay ta vòng trái, hướng bay 270 độ, tăng lực lấy độ cao 12.500m. Sĩ quan chỉ huy ra-đa báo về: “Cường độ nhiễu ở hướng Tây rất nặng, máy bay B-52 đang bay vào khu vực có nhiều sóng địa vật, nên không phát hiện được tín hiệu của B-52!”.
Phó tư lệnh Trần Mạnh chỉ thị cho sĩ quan dẫn đường sơ bộ xác định vị trí của B-52 theo từng thời gian. Ta nhận định, đội hình B-52 bay từ Nam sông Mê Công - Thái Lan lên, khi đến Sầm Nưa sẽ vòng vào Mộc Châu rồi tiến đánh thủ đô Hà Nội. Sĩ quan dẫn đường đề nghị dẫn tiêm kích ta và chặn đánh B-52 sau điểm vòng.
21 giờ 52 phút, Sở chỉ huy B1-Thọ Xuân lệnh cho Vũ Xuân Thiều vòng phải, hướng bay 360 độ, tốc độ 1.200km/h, độ cao 12.500m. Vũ Xuân Thiều vẫn chưa phát hiện được máy bay B-52. Sở chỉ huy dẫn Thiều thay đổi hướng bay 320 độ rồi 270 độ để đề phòng địch thay đổi đường bay. 21 giờ 57 phút, sĩ quan dẫn đường Trần Xuân Mão nhìn trên hiện sóng ra-đa phát hiện một tín hiệu lạ trên nền nhiễu trắng đục. Bằng kinh nghiệm, anh khẳng định đó là B-52. Mão lập tức lệnh cho Thiều vòng phải gấp, hướng bay 90 độ. Trên bảng tiêu đồ, vị trí B-52 đã được chiến sĩ tiêu đồ đánh dấu. Mão báo cáo với Phó tư lệnh Trần Mạnh là địch đã thay đổi đường bay, có khả năng B-52 sẽ bay ngược lên Sơn La, sau đó vòng xuống Hà Nội để tránh tiêm kích ta.
21 giờ 58 phút, sau khi đạt được hướng bay 90 độ, Vũ Xuân Thiều phát hiện bên trái, phía trước một dãy đèn nhấp nháy đang bay vào, đó là đèn tín hiệu của B-52.
Anh báo cáo:
- 046 phát hiện quạ đen bên trái 40 độ, 10km!
Rồi Thiều ép độ nghiêng lao về phía địch. Trước trận đánh, ta đã chủ trương khi phi công tiếp cận, phải ngắm bắn không mở ra-đa trên máy bay, để B-52 không phát hiện được MiG bám đuôi.
Vũ Xuân Thiều bám sát mục tiêu máy bay B-52 và xác định cự ly bắn tên lửa bằng quan sát mắt theo đèn tín hiệu của máy bay B-52.
Lúc này, tất cả mọi người trong Sở chỉ huy rất phấn khởi khi nhận được báo cáo của Vũ Xuân Thiều. Phó tư lệnh Trần Mạnh nhắc Thiều:
- 046 bật công tắc bắn loạt, kiên quyết tiêu diệt địch!
Thiều trả lời:
- Nghe rõ!
Lúc này, ở độ cao 10km trên vùng trời Sơn La, Vũ Xuân Thiều phát hiện bằng mắt thường ánh đèn vàng của hàng chục chiếc máy bay B-52 và đèn xanh, đỏ của rất nhiều máy bay tiêm kích đi hộ tống. Thiều lọt giữa một rừng đèn nhấp nháy của máy bay các loại. Được sĩ quan dẫn đường ra-đa dẫn vượt qua hàng rào bọn tiêm kích, Vũ Xuân Thiều nhanh chóng tiếp cận B-52 ở cự ly 10.000m. Anh nhìn rõ đèn vàng B-52 nhấp nháy và xin phép vào công kích. Khoảng cách giữa máy bay anh và chiếc B-52 đã rất gần, nếu vượt qua rồi mới vòng lại công kích thì địch sẽ phát hiện được, nên anh quyết định đánh ngay.
Vũ Xuân Thiều tiếp cận mạnh mẽ và ngắm bắn bằng mắt, phóng một lúc cả 2 quả tên lửa. Trong tích tắc, máy bay B-52 bốc cháy, nổ tung. Cự ly bắn gần, máy bay Vũ Xuân Thiều lao thẳng vào ngọn lửa khổng lồ B-52. Hàng chục máy bay địch lúc đầu hùng hổ, bây giờ thì hốt hoảng tháo chạy tán loạn về căn cứ.
Trận đánh chớp nhoáng diễn ra trong một phút. Giữa không gian dày đặc nhiễu, Sở chỉ huy không theo dõi được trận đánh. Tính thời gian nhận biết trận đánh đã diễn ra, Sở chỉ huy B1 hỏi Thiều:
- 046 công tác tốt không?
Không nghe Thiều trả lời, Sở chỉ huy lại dồn dập gọi tiếp:
- Sông Mã gọi 046! Sông Mã gọi 046!
Không gian im lặng đến nghẹt thở. Tiếng gọi chìm trong vô vọng, không còn liên lạc với Thiều được nữa! Tất cả cán bộ, chiến sĩ tại Sở chỉ huy tim như ngừng đập.
Phó tư lệnh Trần Mạnh nét mặt trầm lại, với kinh nghiệm của người đã từng chỉ huy hàng trăm trận đánh, ông hiểu điều gì đã xảy ra! Ông chỉ thị cho ra-đa tăng cường sục sạo phát hiện máy bay ta và lệnh cho sĩ quan tác chiến báo về Sở chỉ huy Binh chủng.
Tại Sở chỉ huy Binh chủng, Sư đoàn phó Trần Hanh chỉ thị cho các đơn vị mở ra-đa theo dõi, nhưng vẫn bặt vô âm tín.
Các cán bộ chỉ huy trao đổi với nhau và thống nhất nhận định: Phi công Vũ Xuân Thiều đã bắn 2 quả tên lửa vào B-52 ở cự ly gần, do tốc độ quá lớn không kịp thoát li, anh đã lao thẳng vào máy bay B-52 đang bốc cháy, nổ tung.
Những phi công chiến đấu mang ý chí quyết tử bảo vệ bầu trời Tổ quốc bình yên, được ghi vào trang sử oanh liệt của Không quân nhân dân Việt Nam. Trận chiến đấu cuối cùng của đời mình, Vũ Xuân Thiều đã lập được một kỳ tích, bắn rơi máy bay B-52, là chiếc thứ 33 trong tổng số 34 máy bay B-52 của Mỹ bị bắn rơi trong 12 ngày đêm ta giành thắng lợi trong trận “Điện Biên Phủ trên không”.
Trong thành tích bắn rơi 68 máy bay B-52 từ năm 1964 đến năm 1973 của quân và dân miền Bắc, chỉ tính riêng trong 12 ngày đêm Hà Nội đánh thắng trận “Điện Biên Phủ trên không” đã có 34 máy bay B-52 và nhiều máy bay khác của Mỹ bị bắn rơi. Lực lượng Không quân nhân dân Việt Nam đã bắn rơi hai chiếc, bắn trọng thương một chiếc máy bay B-52.
Người con Hà Nội Vũ Xuân Thiều đã anh dũng hy sinh vì quê hương, đất nước lúc vừa tròn 27 tuổi. Anh là phi công tiêm kích hy sinh cuối cùng trước khi cuộc chống chiến tranh phá hoại của đế quốc Mỹ ra miền Bắc Việt Nam kết thúc.
Thượng úy, liệt sĩ Vũ Xuân Thiều được truy tặng danh hiệu Anh hùng LLVT nhân dân, ngày 20-12-1994. Anh được khen thưởng 1 Huân chương Quân công hạng ba, 2 Huân chương Chiến sĩ vẻ vang hạng nhì, ba.
Phần mộ của liệt sĩ Vũ Xuân Thiều an táng tại Nghĩa trang liệt sĩ Bố Ẩn, huyện Mường La, tỉnh Sơn La. Hiện nay đã được chuyển về an táng tại khu A, nghĩa trang Văn Điển, thành phố Hà Nội. Tại quận Long Biên-Hà Nội ngày nay có một đường phố mang tên Vũ Xuân Thiều.
Bài vở và ý kiến đóng góp cho chuyên mục xin vui lòng gửi về email: tientruonghuong@vccorp.vn. Trân trọng!