飞机从广州大沙头机场起飞，经十二个省最后抵达南京，成为中国近代航空史上的标志性事件。1929年8月24日，出任军政部航空署署长。1929年9月10日，出任中国航空公司副理事长。1929年，张惠长参加张发奎、李宗仁的反蒋军作战。1930年，张惠长参加中原大战。1931年6月，任广州非常会议国民政府空军总司令、军事委员会西南分会委员。同年，当选为中国国民党第四届中央执行委员。1932年任西南政务委员会常务委员。1933年4月29日，获聘为全国航空建设委员会委员。同年底，闽变发生，张惠长在闽变中向全国发出“空