美濃部正
9月21日には、アメリカ軍機動部隊の艦載機がマニラを襲撃してきた。ニコルス基地にいた美濃部は、他の指揮官たちが油断して敵機と気が付かない中、唯一気が付いて基地に警告を発したとのことであるが、美濃部率いる戦闘901の戦闘機隊も退避も迎撃もすることはできず、アメリカ軍艦載機に攻撃されるがままとなった。また美濃部は、空襲を終えて引き上げていく艦載機を見て、反撃の絶好の戦機であるのに、直ぐに反撃に転じない日本軍にもどかしさを感じたというが、美濃部も月光隊を反撃に出撃させたのは半日以上後の翌日の薄暮であった。一旦は見失っていた敵機動部隊であったが、出撃した月光隊が捕捉に成功し、前回の出撃でF6Fヘルキャットの攻撃から辛くも生還した陶の月光が250㎏爆弾1発の命中を報告したが、月光1機が撃墜され、零戦1機も未帰還となり、アメリカ軍がレイテ島に侵攻してくる1ヶ月も前にも関わらず、この日をもって目に見える戦果もなく戦闘901は壊滅状態に陥った(アメリカ軍側の記録では、1944年9月21日に該当する艦船の被害なし)。
2か月間に14機という損失に加えて、搭乗員の損失が壊滅的であり、分隊長ら士官は全員戦死しパイロットも当初の1/3になるまで消耗してしまった。美濃部が思い立ち実践した夜間戦闘機月光によるアメリカ軍機動部隊への夜襲は、いずれも失敗に終わったのみでなく多大な損失を被っており、夜間迎撃任務以外で月光を用いることの不利を如実に表していたが、損失ばかりで戦果が挙がらないなかでも、美濃部は夜間戦闘機による夜襲隊の構想を諦めることなく、海軍省功績調査部に「今次数度の戦闘において丙戦(主に夜間戦闘機のこと)訓練と用法により新しき戦闘方策を樹立せるを実証せり。即ち、敵空母に対し未明発艦前の敵飛行機を甲板上に破壊し、爾後わが昼間戦闘を有利にす」という戦闘日誌を提出している。
9月下旬に美濃部はニコルス飛行場にいたが、そこで、クラーク基地の指揮を執っていた第二十六航空戦隊司令官有馬正文中将より「美濃部君、君の主張する夜戦隊の夜襲計画は極めてよい」と声をかけられて、美濃部が構想していた夜襲部隊の編制についての支援を得られることとなり、美濃部は水上機搭乗員10名を連れクラーク基地で水上機から零戦への機種転換訓練を行うことになった。
10月10日、アメリカ軍機動部隊(第38任務部隊)が沖縄本島に攻撃を行ったことを受け、第二航空艦隊長官福留繁中将は索敵を命じ、11日正午に機動部隊を発見、敵情から12日に台湾が空襲されると予測されたため、作戦要領を発令し、主力のT攻撃部隊には「別令に依り黎明以後、沖縄方面に進出し台湾東方海面の敵に対し薄暮攻撃及び夜間攻撃を行う」と意図を明らかにした。12日、13日にT攻撃部隊は敵機動部隊に攻撃を行い、14日の総合戦果判定で大戦果を報告したため、敵は空母の大半を失ったと考えられた。しかし、報告された戦果の大部分は誤認であり、元来目標や戦果の確認が困難である夜間攻撃が原因の大半だった。正確な戦果確認がほぼ不可能な夜間攻撃では、過大な戦果報告となってしまうのは、戦果確認任務で飛行したソロモンで美濃部も痛感していたという意見もある。
14日、大戦果の報を受けた連合艦隊司令部は、徹底的に戦果拡充する好機と判断し、第5(第一航空艦隊)、第6(第二航空艦隊)各基地航空部隊に索敵と追撃を命じた。10月15日、第二十六航空戦隊司令官有馬正文少将は第1航空艦隊の総力を挙げて、ルソン島東方海上に現れた敵機動部隊を攻撃することとし、第1次攻撃隊には零戦25機(うち250㎏爆弾を搭載した爆戦6機)、第2次攻撃隊として一式陸上攻撃機13機、零戦16機を出撃させ、有馬自身も「指揮官にはおれが行く」といって一式陸攻の一番機に搭乗して出撃した。有馬は美濃部の意見に同調し、美濃部に夜襲部隊編成と訓練を命じていたが、この日の出撃は白昼となり、アメリカ軍機動部隊の150㎞前方でレーダーで発見されて、艦載戦闘機の迎撃で一式陸攻隊は全滅し、有馬は敵艦隊に達することなく戦死した。クラーク基地からの全力出撃で、水上機搭乗員の訓練をしている美濃部に対しても「武人は死ぬべきときに死なぬと恥を残す。もう訓練しているときではないよ」有馬と出撃を促したが、美濃部は所属部隊である153空の許可を得るためとしてマニラに向かっている間に有馬は美濃部を待つことなく出撃していた。美濃部は、有馬をのちの芙蓉部隊誕生の恩人としているが、一緒に出撃することはなかった。この日に美濃部は少佐に昇進している。
10月20日にレイテ島にアメリカ軍が上陸を開始レイテ島の戦いが始まった。大本営は捷一号作戦を発動、連合艦隊がアメリカ軍上陸部隊を殲滅するためレイテ湾を目指し、第1航空艦隊司令長官大西瀧治郎中将は、関行男大尉を指揮官とする神風特別攻撃隊を編成してアメリカ軍艦隊を迎え撃った。また、陸軍航空隊の富永恭次中将率いる第4航空軍もアメリカ軍輸送艦隊への攻撃や、連合艦隊突入支援のため三式戦闘機「飛燕」で制空戦闘を行い、両軍の間で太平洋戦争最大規模の海空戦となるレイテ沖海戦が展開されたが、アメリカ軍上陸の1ヶ月前に壊滅し、残機が零戦わずか4機となっていた戦闘901は戦闘に参加することはなく、美濃部は完全に蚊帳の外であった。
関率いる神風特別攻撃隊は、連日の出撃でもアメリカ軍艦隊に接敵することができなかったが、5回目の出撃となった10月25日にアメリカ軍艦隊の攻撃に成功し、護衛空母撃沈を含む大きな戦果を挙げた。その夜、第一航空艦隊の航空隊指揮官がストッツェンベルグの第七六一海軍航空隊士官室に集められて、大西から第一航空艦隊と第二航空艦隊を統合して連合基地航空隊が編成されたことや、本日、神風特別攻撃隊が体当たりを敢行したことの説明があり、「自分は、日本が勝つ道はこれ以外にないと信ずるので、今後も特攻隊を続ける。このことに批判は許さない。反対するものはたたき斬る」と強い口調で申し渡している。
美濃部によれば、この会議ではアメリカ軍のPTボート対策についても協議したとしており、その会議の席で大西は「陸海軍はレイテ島侵攻の米軍に対し、陸軍玉兵団25,000人をレイテ島に逆上陸させ、敵を撃滅させる」などと話したのち、その支障となるPTボート対策について、参加した指揮官らに意見を求めたとしている。誰も発言しないなかで、他の先任の指揮官たちに遠慮して発言を控えていた美濃部が「やります。敵の懐セブ島に進出します。オルモック湾までわずか60キロ。昼間は飛行機をジャングルに隠し、夜間に出撃します」と自分の部隊に任せてほしいと発言すると、大西から「うむ、よし。魚雷艇は153空に任す、634空の水爆隊も協力せよ」とPTボート対策を、江村日雄少佐率いる第六三四海軍航空隊の水上機瑞雲と共に任されたなどと美濃部は主張している。
しかし、玉兵団がレイテに派遣されることが決定したのは、この会議の2日後の10月27日であり、25日時点では陸軍内でも確定してはおらず、この時点で海軍の大西がこのような確定的な話をするのは不可能であり、正式には10月31日に及川古志郎軍令部総長が昭和天皇に玉兵団をレイテ島に輸送する「第二次多号作戦」について奏上し、同日8時に、玉兵団を乗せた第二次輸送部隊はマニラを出港している。また、この日の会議に同席していた大西の副官の門司によれば、大西の「たたき斬る」発言ののちは、その場にいた30人~40人指揮官らで声を発するものはおらず、なかでも歴戦の戦闘機指揮官の第203海軍航空隊の飛行長で特攻反対派の岡嶋清熊少佐のように、見るからに反駁している顔つきの者もいて、門司は不安を抱いたということで、PTボート対策の会議はされておらず、主席参謀の猪口によれば、25日の夜に大西と福留が第一航空艦隊と第二航空艦隊の統合について3度目の協議を行って、福留がようやく了承したとのことで、このような会議が行われた事実は確認できない。
このように、美濃部がPTボート対策を開始した経緯は不明であるが、1944年10月末、戦闘901は残存稼働機全機をもってセブ島の基地に進出し、11月1日より零戦2機ずつをPTボート狩りに出撃させた。PTボートは高速航行するので、航跡でヤコウチュウの光が帯となり上空からは容易く発見でき、またガソリンエンジンで発火しやすいため、エンジンを狙って機銃を撃ちこめば簡単に炎上・爆発すると美濃部は考え、PTボート狩りに出撃する零戦搭乗員に「思い切って肉薄せよ、一撃でよい。」と低空飛行でPTボートに肉薄し弱点であるエンジンに銃撃せよと命じている。美濃部の指示通りPTボートを攻撃した零戦隊は、11月1日~7日のわずか1週間の間で6隻の撃沈を報告した。この損害によりアメリカ軍PTボートは鳴りを潜め、日本軍の夜間の損害は激減したと美濃部は主張し、この成功体験が夜襲部隊構想に対する自信に繋がり、のちの芙蓉部隊編成のきっかけともなったと回想している。
しかし、アメリカ軍側の記録では、10月26日にPT-132、27日にPT-523がいずれも急降下爆撃による被弾で損傷し、13人が戦死、オーストラリア軍従軍記者を含む多数が負傷するという損失を被った後、美濃部らがアメリカ軍PTボート攻撃を開始した1944年11月の戦闘損失は、11月5日に日本軍機の水平爆撃によりPT-320の1隻が全損したのみである。戦闘901の零戦は爆装をしておらず、この戦果は他航空隊の戦果であり、美濃部の主張する戦闘901の戦果はアメリカ軍の記録では確認できないため、当時の日本軍で横行していた過大戦果報告であった。また、PTボートは航空機の機銃掃射で簡単に炎上・爆発するなどと美濃部は考えていたが、航空機の機銃掃射で撃沈されたアメリカ軍PTボートは、1942年4月9日にフィリピンセブ島近海で、特設水上機母艦讃岐丸から発進した零式水上観測機4機に集中攻撃を受けて撃沈されたPT-34の1隻にすぎなかった。
美濃部の主張とは異なり、PTボートの跳梁に手を焼いた日本軍は特攻機や特攻艇でもPTボートを攻撃したが、PTボートの勢いが衰えることはなく、フィリピン戦において、主要任務の日本軍補給路の寸断や兵員の海上移動の阻止のための、大発動艇や他小型船への攻撃で、1945年3月までに大発動艇などを200隻以上撃沈して海上輸送を困難にさせたうえに、攻撃してきた日本軍機を逆に6機撃墜し、魚雷攻撃によって駆逐艦清霜と卯月を撃沈するなど暴れまわり、他にも特攻艇の破壊やゲリラ支援任務などでも活躍し日本軍を苦しめて、アメリカ軍の勝利に大いに貢献している。
美濃部率いる戦闘901飛行隊がPTボート相手に苦闘しているとき、レイテ島に上陸したアメリカ軍は、確保したばかりのタクロバン飛行場の整備に手間取っており十分な航空支援をできていなかった。そこを陸軍航空隊の富永恭次中将率いる第4航空軍が、タクロバンに展開していたアメリカ第5空軍を相手に連日航空基地を夜襲し、一夜で作戦機100機以上を地上で撃破したり、第345爆撃航空群の航空機41機を撃破し、爆撃機要員100名以上を戦死させるなど大戦果を挙げ、アメリカ軍の揚陸基地も連日夜襲して大量の物資や弾薬を爆砕して、上陸部隊の補給を困難としたり、飛行場近隣にあった総司令官ダグラス・マッカーサー元帥の司令部兼住居も何度も夜間爆撃して、マッカーサーを命の危機にさらすなど善戦していた。アメリカ軍も警戒を強化したが、第4航空軍の攻撃機は警戒するアメリカ軍を嘲笑うかのように、山稜ごしに熟練した操縦技術で低空で侵入し連合軍のレーダーを潜り抜けて、連日猛攻を行った。そのため、レイテ沖海戦で連合艦隊を打ち破ったトーマス・C・キンケイド中将が、「敵航空兵力は驚くほど早く立ち直っており、上陸拠点に対する航空攻撃は事実上歯止めがきかず、陸軍の命運を握る補給線を締め上げる危険がある。アメリカ陸軍航空隊の強力な影響力を確立するのが遅れれば、レイテ作戦全体が危機に瀕する」と考えて、この後に予定されていたルソン島上陸作戦については、「戦史上めったに類を見ない大惨事を招きかねません」と作戦の中止をマッカーサーに上申したほどであった。
これは後に美濃部が「芙蓉部隊」で理想とした夜襲戦術であり、先に第4航空軍が実現させることとなった。第4航空軍の活躍を見て海軍でも、アメリカ軍飛行場の夜襲を計画、11月中旬に第1航空艦隊がタクロバン飛行場に対して零戦による夜襲を行った。美濃部は第1航空艦隊司令部の戦いぶりに幻滅し、「なぜ夜間訓練をしてやらない」などという非難の気持ちを心に秘めて自らの戦闘901を夜襲部隊と標榜していたというが、この飛行場への夜襲は美濃部に命じられることはなく、戦艦武蔵の艦長として武蔵と運命を共にした猪口敏平中将の息子猪口智中尉が率いる戦闘第165に命じられた。出撃する搭乗員の1人は美濃部の教官時代の教え子であり、その搭乗員は美濃部に駆け寄ると「明日レイテ島タクロバンの銃撃特攻に出ます」と告げた。このときの美濃部にも飛行場夜襲の妙案は特になく「敵の機関銃はレーダー照準で待ち受けている。レイテ進入の山越えは木の葉をかすめるぐらい超低空でないと突入前にやられるぞ」などと、陸軍第4航空軍も行っているレーダー対策を言い聞かせたが、海軍としては慣れない敵基地への夜襲で、出撃12機のうち、指揮官猪口機を含む11機が未帰還となるなど失敗に終わった。
11月10日、大西が美濃部を司令部に呼び出した。美濃部によれば、このとき大西は、多号作戦で日本軍の輸送艦隊の脅威となっているコッソル水道のアメリカ軍飛行艇とPTボート基地への攻撃を命じたが、夜間戦闘機に基地攻撃は困難と渋った美濃部に、大西は基地への特攻を示唆したという。美濃部は「特攻以外の方法で長官の意図に副えるならば、その方がすぐれているわけです。私は、それに全力を尽くすべきと思います」「だいいち、特攻には指揮官は要りません、私は指揮官として自分の方法を持っています。私は部隊の兵の使い方は長官のご指示を受けません」と反論した。「今後俺の作戦指導に対する批判は許さん」「反対する者は叩き切る」と第一航空艦隊幹部に徹底していた大西であったが、この美濃部の反論に対して怒りを見せることもなく、「それだけの抱負と気概を持った指揮官であったか。よし、その特攻は中止して、すべて君に任せる」と意見を認めている。このやり取りののち、大西が「特攻はむごい。しかし、ほかに方法があるか」「若い者に頼るほかない。これは私の信念だ。特攻は続ける」と呟いたのを美濃部は聞いたという
。
1944年11月25日、大西中将は美濃部を司令部に呼び出すと「君の所の夜襲隊はよくやっている。至急内地に帰って夜襲隊を錬成し、来年1月15日までに(フィリピンに)再進出せよ」と命じた。美濃部は部下を残していくことに抵抗を感じたが、大西の「中央には夜襲隊の育成について配慮するように手配する」と有無を言わさない命令であったため、戦闘901飛行隊は、戦力の再編成のため内地の752空に編入されることとなり、美濃部はフィリピンを離れて12月1日に第三航空艦隊司令部のある木更津に帰還した。このときに置き去りにされた本部及び地上勤務者は、1945年1月6日ルソン島に上陸してきたアメリカ軍を、153空司令の和田鉄二郎大佐の指揮のもと山中のゲリラ戦で迎え撃ったが、終戦までに和田以下大多数が戦死している。
戦闘901は戦力補充後、1945年1月にフィリピンに再進出することとなっていたが、752空は元々陸上攻撃機主体の航空隊であり、夜間戦闘機隊の扱いには慣れていなかったこともあり、戦闘901の再編は美濃部に一任された。752空は既に攻撃3隊と偵察1隊を擁しており、木更津基地には戦闘901を受け入れる余裕がなかったため、美濃部はまず自分らの基地探しから始めなければならなかった。美濃部は自ら零戦に搭乗し基地探しをしたが、空中から見つけた海軍建設中の藤枝基地が適地と考えて、基地司令の市川重大佐に直談判し快諾を得た。美濃部は根拠地となった静岡県藤枝基地から見える富士山にちなんでこの部隊を「芙蓉部隊」と命名した。752空は第三航空艦隊の所属であったが、司令は「ダバオ誤報事件」の失態で第一航空艦隊司令を更迭されていた元上官の寺岡であった。美濃部は、物資不足の折、貴重な静岡蜜柑2箱を手土産に自ら零戦を操縦し、木更津基地の第3航空艦隊司令部の寺岡を訪ねて、芙蓉部隊という部隊名使用の許可と隊旗の揮毫を願い出たが、第一航空艦隊司令時代から美濃部を高く評価していた寺岡は「美濃部君が胡麻すりをする筈がない。副官、希望通りにするよう」と美濃部の異例の申し出を快く了承している。寺岡筆の隊旗は以後藤枝の指揮所に掲げられた。
美濃部の部隊再建のため、編成や機材など軍令部作戦課が担当して取り掛かった。機材について美濃部は、使い慣れた月光の配備を希望したが、すでに生産が中止されており、十分な数が揃わないことが判明、次に新鋭陸上攻撃機銀河を希望したが、20機ぐらいしか準備できなかったので、整備が困難で、各隊が使いたがらなかった水冷エンジンの彗星12型が大量に余剰している事を聞きつけ、彗星12型を主力機とすることにしたなどと、戦後になって遺稿などで主張している。しかし実際は、芙蓉部隊に主に配備された水冷エンジン型の彗星は、夜間戦闘機用に海軍直轄の工作庁であった第11航空廠で製造されていた生産されていた機体で、彗星の大増産計画に伴って開発された空冷エンジン型彗星33型と比較して速度性能や上昇性能に勝っていたものを、夜間戦闘機隊として編成された芙蓉部隊に優先的に配備されたものであった。
また美濃部は、所属機として彗星を採用した当時には、第二一〇海軍航空隊所属機の水冷型彗星のアツタ (エンジン)が、20機の所属機中稼働2~3機であるという実情を聞いて暗澹な想いを抱いたという程度であり、戦後に、遺稿などで「可動率が悪く、生産が終わって久しい水冷型の『彗星』をつかまされた」などと主張したのは、そもそも、「生産が終わった」というのが事実相違のうえ、「つかまされた」というのも事実を捉えていない美濃部のネガティブな誤解に過ぎない。また、美濃部は人事局のリストから優秀な水上機搭乗員を指名し、その他の地上人員も人事局が精鋭を選抜するなど、海軍航空の大物大西の威光もあって、機体でも人員でも特別に厚遇されることとなった。
1945年2月に入るとフィリピンより脱出してきた夜間戦闘機隊812と夜間戦闘機隊804も藤枝基地に配置されたが、戦闘901と合わせて3個飛行隊が美濃部に委ねられた。美濃部の肩書は3個飛行隊の最先任飛行隊長に過ぎず、形式上の指揮官は関東空司令となっていたが、第3航空艦隊司令寺岡の方針もあり、美濃部が実質的な指揮官となっていた。この指示は口頭で伝えられており、大戦末期の海軍の部隊編成は混乱を極めていた。美濃部は藤枝基地で、昼夜逆転生活、夜間洋上航法訓練、座学といずれも夜襲に特化した猛訓練を行い、やっと離着陸ができるようになった経験の浅い搭乗員でも、往復約1,700 km、約5時間にも及ぶ夜間飛行が可能となるまで鍛え上げた。
藤枝で再編成を進めていた芙蓉部隊であったが、戦局の悪化により、フィリピン再進出は中止された。本土防衛のため錬成途中の芙蓉部隊であったが、硫黄島にアメリカ軍機動部隊が侵攻してくると、その迎撃のため、美濃部は1945年2月17日に芙蓉部隊に出撃を命じた。その出撃で美濃部は部下に特攻を指示し、別れの盃(別盃)が交わされている。出撃を命じられた鞭杲則少尉によれば、「空母を見つけたら飛行甲板に滑り込め」と命令され、搭載機の破壊と発艦阻止、特攻機突入による火災で味方機に敵の位置を知らせるという狙いがあったという。河原政則少尉によれば、指揮所に行くと、志願をしてもないのに自分の名前が出撃者名簿の中にあり、美濃部は別盃が並んだテーブルを前に、河原ら特攻出撃者に「機動部隊を見たらそのままぶち当たれ」と命じ、河原らは美濃部と基地司令の市川大佐とひとりひとり握手を交わして出撃したが、結局出撃した全機が敵を発見できず引き返した。
帰還した攻撃機を美濃部と市川が迎えたが、攻撃隊はアメリカ軍艦載機に追尾されており、出撃機が着陸するや銃爆撃を加えてきた。美濃部と市川は敵機の機影を見ると近くの防空壕に逃げ込んだが、帰還したばかりの隊員たちは防空壕に逃げ込む暇もなく、近くの畑や小川に架かる橋の下に逃げ込むのがやっとであった。アメリカ軍艦載機は好き放題に攻撃して、芙蓉部隊は出撃機の彗星6機と零戦1機の全機が破壊され、防空壕に逃げ込めなかった2名の搭乗員と2名の整備兵が戦死し、飛行場設備の多くが撃破されてしまったが、間一髪のところで防空壕に飛び込んだ美濃部は無事であった。しかし、一度に7機もの作戦機を喪失した芙蓉部隊は再出撃することができなくなった。
空襲の後始末に追われる芙蓉部隊の隊員の間に、芙蓉部隊が第二御盾隊との名称で特攻出撃するという噂が広まった。2月17日に美濃部が特攻命令を下したことにより、他の航空隊での特攻隊編成指示の話を一部の隊員が早合点して、芙蓉部隊に特攻命令が下ったとの噂が広まったものという指摘もある。芙蓉隊員らは激情と不安を抑えきれず、酒宴を開いて夜の基地内に大きな歌声を響かせた。その騒ぎを巡検の当直士官も鎮めることができなかった。そこで、この噂の原因ともなった特攻命令を下した美濃部は、騒ぎを鎮めるため、搭乗員を集合させると「俺はお前らを特攻で絶対に殺さん」と約束している。美濃部の約束を聞いてまもなく芙蓉部隊の騒ぎは収まったが、坪井飛曹長は「すごいことを言う人だと思ったが、同時に気が抜けた」と証言している。実際の第二御盾隊は第六〇一海軍航空隊で編成され、2月21日に、彗星12機、天山8機、零戦12機の合計32機(内未帰還29機)が硫黄島を支援するため出撃し、護衛空母ビスマーク・シーを撃沈、正規空母サラトガ大破、死傷者800名超など大戦果を挙げた。
1945年2月下旬、連合艦隊 もしくは三航艦司令部による沖縄戦の研究会が実施された。その会議で説明のあった練習機の特攻に対する反論 もしくは、地上撃破を避けるための作戦機秘匿の提案を行った。(詳細は#拒否で後述)
第3航空艦隊司令の寺岡は、美濃部が指揮をとりやすくなるよう、3月5日に芙蓉部隊の戦闘901と戦闘812の2個飛行隊を752航空隊から131航空隊に編入し、美濃部を131航空隊の飛行長に任じた。飛行長の肩書がつくと、航空隊の飛行機と整備科の地上指揮をとれるので、これまでの最先任飛行隊長という立場と比較すると格段に権限が強化された。3月20日には戦闘804も131空に編入され、芙蓉部隊の3個飛行隊が正式に同一航空隊となり、名実ともに芙蓉部隊が統一運用されるようになった。131空の司令は浜田武夫大佐であったが、浜田が芙蓉部隊を指揮することはなく、芙蓉部隊の3飛行隊は131空から実質的に独立し指揮は美濃部に一任された 。上記の通り美濃部は、海軍省人事局や海軍航空本部からも厚遇されて、若い優秀な搭乗員を優先的に芙蓉部隊に配置してもらっていたが、そのため芙蓉部隊は補充人員が定員を大幅に上回ることとなり、指揮官の美濃部が新入隊員を把握できないほどであった。
1945年3月26日、連合軍が慶良間諸島に上陸を開始し沖縄戦が開始されると、3月30日と31日に美濃部は、芙蓉部隊のうちで熟練した隊員らを零戦15機と彗星25機とともに、鹿児島県鹿屋基地へ進出させた。藤枝基地でも経験の浅い搭乗員らの訓練を行い随時要員を交代させて攻撃の継続を可能にした。
やがて、沖縄に侵攻してきた連合軍艦隊に対しての、日本陸海軍による大規模な航空攻撃作戦菊水一号作戦が開始された。芙蓉部隊は美濃部の理想通り、敵機動部隊への夜襲を目的として出撃を繰り返したが、見るべき戦果はなかった。そこで美濃部は、芙蓉部隊は特攻を凌ぐ戦果を挙げ続けなければならないと焦り始め、ある日の偵察任務で、偵察員鈴木昌康中尉が潜水艦らしき艦影を発見したが、彗星を接近させても退避する様子もなかったため、味方艦と判断し帰投したという報告を聞くと烈火のごとく怒り、「ばかもの!この時期に味方の艦艇がうろうろしているわけがない、敵に決まっている」と決めつけ「なぜ接近して機銃でも撃ちこまん」と罵倒した。鈴木はこの日が初陣であったのにも拘わらず洋上航法は狂いもなく正確で、他の隊員たちは鈴木の優れた素質に感心し、何の落ち度もなく無事に帰投できたのに、美濃部に罵倒されているのを見て戸惑った。美濃部はこの叱責を江田島兵学校出の士官に対する躾けであったとしているが、鈴木は美濃部からの罵倒を常に気にしており、後の出撃で戦場に深入りし未帰還となっている。また、美濃部は味方の艦艇はいないと決めつけていたが、回天特別攻撃隊「多々良隊」の伊号第四十七潜水艦以下4隻の日本海軍潜水艦が沖縄海域で作戦従事中であった。
敵機動部隊に接触すらできない芙蓉部隊に対して、第5航空艦隊は菊水二号作戦以降、特攻援護のため陸軍航空隊第6航空軍の重爆撃機と協力しての敵飛行場夜間攻撃を命じた。ここで編成以来初めて芙蓉部隊はアメリカ軍飛行場を攻撃することとなったが、強力な対空砲火と、レーダー搭載の夜間戦闘機F6F-5N“ヘルキャット"とP-61“ブラックウィドー"などの夜間戦闘機により固く守られており、特に対空砲火が最大の障害であった。美濃部が考えた敵航空基地への攻撃法は、「夜間、黎明に超低空で敵基地に接近、零戦は機銃で敵地上機を掃射し、彗星は超低空から三式一番二八号ロケット爆弾などを使用した必中爆撃」であり、菊水作戦開始当初はこれに基づいて、零戦や彗星が低空飛行での精密攻撃を行っていたが、アメリカ軍の対空戦闘は美濃部の想定を遥かに超えた激しさで、大幅な作戦変更に追い込まれた。
作戦変更の内容としては、美濃部がソロモンで夜襲部隊の構想を抱いてからもっともこだわってきた零戦夜間戦闘機による夜襲は、損害ばかりが増えて効果は乏しかったため断念し、彗星による爆撃も、敵対空砲火が濃密な高度2,000m以下での精密爆撃を諦めて、高度4,000mで敵航空基地に接近後緩降下し、高度3,000mで投弾するという戦術に切り替えざるを得なかった。
急降下爆撃の投弾高度については、日本海軍は様々な実験で導かれた「800m以上(の投弾)にては命中率著しく低下する」という急降下爆撃の投弾高度の分析で、急降下爆撃基準投下高度を700mと定め、さらに太平洋戦争に突入すると、それまでの戦訓により「高度2,000mから角度45度以上の急降下で突入、高度400mで投弾」とさらに投弾高度を引き下げており、芙蓉部隊の投弾高度3,000mでは明らかに高すぎて効果的な爆撃は望むべくもなかった。芙蓉部隊は主要兵装として海軍中央の反対を押し切ってまで採用した、命中率が高い三式一番二八号ロケット爆弾も射程500mに過ぎず、使用できなくなっている。超低空からの必中攻撃で多くの未帰還機を出した4月中と比べると、3,000mからの爆撃が主となった5月以降は、芙蓉部隊機の出撃機数に対する損失率は減少しており、美濃部の対策が奏功することとなったが、逆に戦果報告も具体性を欠くものが多くなっている。
美濃部の任務に対する姿勢は非常に厳格であり、不調で引き返した機体については、美濃部が自らエンジン音を確かめて不調ではないと判断すると、すっかりと陽がのぼっていたのにもかかわらず再出撃を命じている。その機は無事に帰還することができたが、その搭乗員は後に「あのときほど指揮官(美濃部)がうらめしく、怖かったことはない」と述べている。美濃部の任務に対する厳正な姿勢もあり、芙蓉部隊の損害は他の通常攻撃の部隊より大きいものとなったとする意見もある。ただし戦死した隊員の遺族には気を使っており、1945年4月12日の出撃で戦死した清原喜義上飛曹の父親より戦死の状況について問い合わせがあったときには、自ら長文の詳細を記述した手紙をしたため父親に送っている。この手紙は戦後に遺族から土浦駐屯地内にある予科練記念館「雄翔館」に寄贈されて今も展示されている。