“无空防即无国防”之主张，于1934年以绩优选送中央航空学校第五期甲班轰炸科。1936年以优异成绩毕业，后成为空军第13中队飞行员。1938年任第八大队第14中队分队长，5月19日23时半中国空军远征日本本土散发传单，陈衣凡驾中国空军仅剩最后一架He-111A轰炸机担任后勤支援运输。以后复入空军参谋大学。1945年赴美国恩尼德航校、柏格斯川航校、同盟国三军联合计画作为学校、美国海军高级军官两栖作战班。1946年回国，入实践研究院联战班及三军大学战争学院将官班，钻研中西军事理论，遂任空军第2大队副大队长。