式重轰炸机获得首次击落战绩。1937年10月四大队转往兰州接收I-15及I-16型机，1938年2月18日武汉空战当天柳哲生驾驶I-16型机击坠2架日军九六式舰载战斗机(1架为独立击落、另1架为共同击落)；随后在当时被誉为中国空军「四大金刚」的高志航、刘粹刚、乐以琴及李桂丹相继殉职后，柳哲生逐渐跃升为中国空军的重要战力来源。1939年起，四大队21中队换装I-152战斗机，调入重庆担任临时首都防空戍卫，在此同时，日本也开始对重庆进行有计画性的战略轰炸，拦截日军轰炸机成为21中队的核心任务，柳哲生的主要空战击