В декабре 1942 года был переведен на должность командира 300-й штурмовой авиадивизии, входившей в состав ВВС САВО в городе Сталинабад. В ноябре 1943 года дивизия была направлена в резерв ВГК в город Тула. С мая 1944 года она вошла в состав 1-го смешанного авиакорпуса. С 24 по 27 июня 1944 года дивизия в составе 16-й воздушной армии 1-го Белорусского фронта участвовала в Бобруйской наступательной операции. За 3 дня боев она произвела 511 самолето-вылетов на бомбардировку и штурмовку войск противника. С 14 по 24 января 1945 года она участвовала в Варшавско-Познанской наступательной операции, в прорыве обороны противника с плацдарма на реке Висла южнее Варшавы и наступлении в общем направлении на Радом, Лодзь, Познань, поддерживая соединения 9-го танкового корпуса. Полковник Ковалёв лично находился на КП танкового корпуса и руководил боевыми действиями штурмовиков на поле боя. В результате боевых действий части дивизии совместно с танкистами разгромили немецкую механизированную дивизию в районе Опочно, где противник потерял до 3000 автомашин. Всего за этот период дивизия совершила 282 самолето-вылета, в которых уничтожила 5 танков, задержала продвижение до 3250 автомашин, повозок с грузами и живой силой, уничтожила 2 склада с боеприпасами, 2 автоцистерны, создала до 22 очагов пожаров, уничтожила до 950 солдат и офицеров противника. Дивизии, как отличившейся в боях за овладение городом Томашов, было присвоено наименование «Томашовская».