（注：这里的“中国空军”是“中国人民解放军空军”的简称。）
林弥一郎和东北民主联军合作的经过
1945年8月15日，日本投降后不久，国共内战随即爆发。1945年9月2日，日本在美军的“密苏里”号上正式签署了投降书。在中国，侵华日军总司令冈村宁次也于1945年9月9日，向当时的中国国民党政府陆军总司令何应钦递交了侵华日军的投降书，侵华日军即日起全面结束战斗，放下了武器投降。
在这个期间，林弥一郎少佐率领的日本第二航空军第101教育飞行团第4练成飞行队（使用一式战斗机）是驻扎在辽宁省的东部地区，像绝大部分的日本一线部队一样，他们也于9月末在沈阳向中国投降。没过多久，当时中共东北局的林彪、彭真和伍修权就召见了林弥一郎少佐，并请求林弥一郎能够协助中共创建人民解放军空军。为了表示诚意，伍修权还将长征以来一直就随身佩带的伯朗宁手枪赠送给林弥一郎，希望林弥一郎少佐能够带领尽可能多的部下加入东北民主联军。
林弥一郎在若干年后曾回忆说：“我在8月15日听到了天皇陛下的讲话后，清楚地意识到，自己已经失去了继续命令部下的权力了。因而，在听完林彭伍三人的请求后，我没有立即答应他们，只是表示先听听自己部下的意见，然后再作出决定。当时我原以为多数的部下们恐怕会说想要返回日本，但实际上，当时的多数人的意见是从今往后若是还能继续飞行的话，宁愿留下来。”这大概就是所说的飞行员的气质吧。
最终林弥一郎所部以少数服从多数的表决方式决定接受东北民主联军的邀请，协助中共创建人民解放军空军。而且，由于林弥一郎少佐的人品和个人威望，全体部下都自觉地服从林弥一郎。
在人民解放军空军的草创期间，为了躲避国民党军的攻击，先从吉林的通化迁往牡丹江，后又迁到黑龙江省的东安。当时使用的教练机是旧日军的九九式高等教练机，部件是从东北各地收集而来的，然后再拼凑在一起，逐渐地教练机能够飞起来了。当时的飞机既没有挡风玻璃，也没有座椅安全带，机身上下全是补丁。林弥一郎飞行队的机械师们不但修复了多架日本教练机，而且还将美国的P-51战斗机改装成了教练机。日本教官和中国飞行员学生们，彼此都玩命地用这种机身上下全是补丁的教练机顽强地坚持飞行训练。
1949年5月，“东北人民解放军航空学校”更名为“中国人民解放军航空学校”。这个航空学校的毕业生们支撑着今天的中国空军、中国航空工业及民用航空工业。作为中国空军的摇篮，人们亲切地将“东北人民解放军航空学校”称呼为“东北老航校”。
自那以后，林弥一郎先后历任了东北地区航空委员会委员、航空总队副总队长、航空学校参议兼飞行主任教官等职务，于1956年8月返回了日本。
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