הרכבת האווירית לסטלינגרד
מהלך המבצע > שלב שני – נסיגה לשדות מרוחקים

ב־16 בדצמבר 1942 פתחה החזית הדרום־מערבית הסובייטית במתקפה על האגף השמאלי של קבוצת ארמיות דון במסגרת מבצע סטורן קטן. שלושה ימים לאחר מכן הבקיעו הכוחות הסובייטים את מערך ההגנה של הארמייה האיטלקית השמינית אל נהר דון, והכוחות הניידים שלהם פתחו בהתקדמות מהירה דרומה לאורך חזית של כמאה קילומטר. בשלב ראשון נאלץ ריכטהופן להורות על העברת שתי כנפות מפציצים, מהכוח האווירי שסייע להתקדמות כוח החילוץ של מאנשטיין לכיוון סטלינגרד, לסייע בבלימת המתקפה הסובייטית החדשה. שני שדות תעופה הראשיים ששימשו את הרכבת האווירית לסטלינגרד, טצינסקאיה ומורוזובסקיה־מערב, נמצאו בנתיב ההתקדמות הסובייטי, ובמקביל החלו מפציצים בינוניים סובייטיים לתקוף אותם. ריכטהופן הורה על הכנות לפינוי מיידי של שני הבסיסים, וניסה לקבל אישור לכך מהממונים עליו במטה הלופטוואפה. ב־23 בדצמבר הוא קיבל הוראה לא לפנות את שדות התעופה עד לרגע האחרון ממש, כאשר טנקי האויב יגיעו לטווח ירי מהם. בשלוש וחצי בליל ה־24 בדצמבר, לאחר הרעשה ארטילרית קצרה, פרצו כוחות סובייטיים מקורפוס הטנקים ה־24 את מערך ההגנה המאולתר סביב שדה טצינסקאיה. לאחר שחדר התקשורת של הבסיס נפגע פגיעה ישירה מפגז טנק, החל מבצע הפינוי של כוחות הלופטוואפה מהשדה. הטייסים הגרמנים נאלצו להמריא במהירות משדה התעופה בתנאי ראות קשים מאוד ותחת אש האויב. בהתחשב בתנאים הקשים בהם בוצע פינוי השדה, האבדות היו נמוכות יחסית, 48–52 כלי טיס. אולם גם כך הלופטוואפה שילם מחיר יקר במטוסים, בציוד ובאספקה על האיחור במתן פקודת הפינוי.
המטוסים שפונו מטצינסקאיה התמקמו לבסוף בשדה התעופה סאלסק, והמעבר גרם להפסקה בת יומיים בהעברת אספקה לסטלינגרד על ידי טייסות מטוסי ה־Ju 52. שדה התעופה החדש נמצא במרחק של למעלה מ־330 קילומטר מהעיר הנצורה, בקצה הטווח של מטוסי התובלה הגרמניים. עובדה זו האריכה את זמן הטיסה שלהם לכיס סטלינגרד, וגרמה לכך שהם נאלצו להקטין את משקל המטען שנשאו לכוחות הנצורים, עקב הצורך לקחת איתם יותר דלק.
ב־25 בדצמבר הוטסו לסטלינגרד רק 7 טונות אספקה בשל הפינוי הבהול של שדה טצינסקאיה וב־26 בחודש הוטסו 78 טונות, 127 טונות ב־27, 35 טונות ב־28, 124 טון ב־29, 224 טון ב־30 ו־310 טון ב־31 בדצמבר.
עד סוף דצמבר חולצו 18,200 פצועים מכיס סטלינגרד על ידי מטוסי הרכבת האווירית. בנוסף להטסת האספקה הרגילה של מזון וציוד לכיס הנצור, העבירו המטוסים גם מספר גדול של מכתבים לחיילי הארמייה השישית (בממוצע 2 טונות מכתבים ביום בשבוע האחרון של דצמבר), כדי לעזור לשמור על מורל החיילים הנצורים.
ב־1 בינואר 1943, עם התקרבות הכוחות הסובייטים לשדה מורוזובסקיה, הורה פיביג על פינויו בניגוד להוראות ה־OKL, הוראות שכמעט גרמו להשמדת כל הכוח האווירי בשדה התעופה טצינסקאיה. שדה טצינסקאיה נכבש מחדש, אך בגלל אי הוודאות במצב הקרקעי פיביג מיאן להחזיר לשם את מטוסי התובלה, ורק מטוסי הקרב וההפצצה הקלים שהיו קצרי טווח יחסית ולא יכלו לפעול משדות אחרים הועברו לשם, בזמן שחיפש אתר אחר בקרבת מקום מחשש ממבצע רוסי מחודש לכיבוש השדה. מטוסי ההיינקל He 111 שטסו ממורוזובסקיה פרסו בשדה נובוצ'רקסק, ובדומה למטוסים שטסו מסאלסק, הגדיל את משך הטיסה, את כמות הדלק הדרושה, הקטין את מספר הגיחות ליום וכמות הציוד שניתן לשאת בגיחה אחת. בנוסף לזאת לא אפשר הטווח המוגדל לתת ליווי וחיפוי לאותם מטוסי תובלה, מה שהגדיל את שיעור האבדות. בין 28 בדצמבר ל־4 בינואר איבדו כוחות התובלה 62 מטוסי Ju 52, כמחציתם מתנאי מזג האוויר וראות והשאר מיירוטים ומאש נ"מ של חיל האוויר הרוסי. ארמיות האוויר הרוסיות ביצעו בדצמבר 4,147 גיחות נגד הרכבת האווירית, שכללו תקיפת שדות תעופה בתוך ומחוץ לעיר הנצורה, פטרולים ויירוטים של מטוסי התובלה. בגלל מרחק הטיסה מטוסי התובלה נאלצו לטוס בנתיבים ישירים עם שינויים מעטים, ורובם טסו במסדרון מצומצם ואפילו בתנאי ראות קשים במיוחד יכלו סוללות נ"מ להפיל מטוסים תוך ירי לאזור הטיסה המשוער של המטוס עם זיהוי רעש מנועו.
ב־15 בינואר פונה שדה סאלסק עקב נסיגה חריגה של הכוחות שחזרו מהקווקז. מטוסי ה־Ju 52 נאלצו לפרוס בשדה זבירבו שהיה בעצם שדה תירס שהוסב לשדה תעופה מבעוד מועד ביוזמתו של פיביג, שרצה להימנע ממצב דומה למה שהתרחש בשדה טצינסקאיה.
ב־10 בינואר תקפו הכוחות הסובייטים את הכוחות הנצורים בסטלינגרד וב־16 בינואר, לאחר חמישה ימי לחימה אבד השדה המשמעותי בתוך הכיס, שדה פיטומניק. במצב זה נאלץ הלופטוואפה להצניח את מרבית האספקה שהוטסה לעיר בשל אי התאמתו של השדה השני, שדה גומרק, לטיסת מכשירים עקב אובדן משואת הניווט בשדה פיטומניק, אך חלק מהאספקה שהוצנחה לעיר נשארה במקומה בגלל המחסור בדלק של הכוחות הנצורים שלא יכלו לאסוף את הארגזים. מטוסי היינקל He 111 שהצליחו לנחות בעיר הובילו 13 טונות של אספקה.