不久，旅部即于1950年8月8日移驻上海，并自同年10月19日起正式单独担负上海地区的防空任务。而当朝鲜战争爆发后，1950年10月26日，空军司令员刘亚楼电报给旅长方子翼，命其改变为空军第四驱逐旅，转场到辽阳，准备入朝作战。1950年10月31日，经毛泽东批准，刚组建的空军第三旅七团调往辽阳，一同接收苏联空军在辽阳的一个米格歼击机师装备，在空军第四混成旅基础上改编为空军第四师，其中混成第四旅番号序列不变，改称空军第四师。空四师为两团（第十团、第十二团）编制，每团三个飞行大队，每大队10架飞机，各一个供应大