1944年6月15日、中国の成都基地から八幡製鐵所を主目的としてB-29による日本初空襲が行われた（八幡空襲）。B-29は75機が出撃し、そのうち47機が八幡を爆撃した。日本軍は陸軍航空隊飛行第4戦隊の二式複座戦闘機「屠龍」8機を迎撃に出撃させた。やがて1時11分に、高度4,000ｍの高度で北九州上空に現れたB-29に対して、飛行第4戦隊の屠龍が関門海峡と八幡上空で攻撃を仕掛けたが、B-29を想定して猛訓練を繰り返してきたにも関わらず、B-29の速度が想定よりはるかに速く、攻撃にもたつくとすぐに引き離されてしまい、なかなか捕捉することができず苦戦を強いられた。空襲後に撃墜した2機のB-29の残骸を回収して調査したところ、想定よりも高性能であることが判明し、北部九州の防空強化に迫られた海軍の佐世保鎮守府は独自の夜間戦闘機隊の編成に加えて、第三〇二海軍航空隊へ応援を要請し、「月光」が大村航空基地に派遣されることとなった。北方への遠藤の派遣は拒否した小園であったが、今回は、自ら遠藤を派遣隊に指名、ほかの搭乗員5名と整備員、「月光」3機からなる派遣隊の隊長として7月上旬に大村に派遣した。大村では佐世保海軍航空隊の分遣隊（のちの第三五二海軍航空隊）の指導にもあたり、B-29が来襲するのを待ち受けた。