同月底，空4旅改称空军第4师，下辖第10、第12团，装备米格-15型歼击机60架、雅克-12型通信机2架，
原空3旅旅长方子翼（后任空军学院顾问）任师长，李世安任政委。
11月，人革军委决定，调中南军区空军司令员刘震（后任军事科学院副院长）任东北军区空军司令员，后改为志愿军空军司令员。
12月4日，空军正式向空4师下达作战命令，要求该师以大队为单位轮番进驻安东进行实战锻炼。
15日，空4师师长方子翼先期到达安东浪头机场，与苏空军巴什盖维奇师长协商部队参战有关事宜。
1951年3月15日，志愿军空军领导机关在辽东省安东正式成立。东北军区空军司令员刘震任司令员、党委书记，空军副司令员常乾坤兼任副司令员，志愿军第39军参谋长沈启贤（后任空军学院副院长）任参谋长，空4师政治委员李世安任政治部副主任，后任主任。
10月2日，毛泽东主席在审阅完空军党委呈送的关于空4师的战报后，欣然命笔嘉勉：“空四师奋勇作战，甚好甚慰。”
[这段批示完整的原文应为：
“刘亚楼同志，此件已阅。空四师奋勇作战，甚好甚慰。你们予以鼓励是正确的，对壮烈牺牲者的家属予以安慰。”]
1952年1月16日，空4师再次进驻安东，开始第4次作战，掩护平壤以北交通线和带领新部队进行实战锻炼。
1952年2月10日，为抗击窜犯平壤、沙里院及价川之敌，空4师10团、12团起飞34架米格-15，由10团团长阮济舟、12团副团长李文模率领，配合友军4个团，至定州、价川空域作战。
作为攻击队的10团16机编队在大馆洞上空与敌-86机群遭遇，展开空战。担任掩护任务的12团18机编队过鸭绿江后与10团失去目视联系，
该团3大队大队长张积慧（后任空军副司令员）所率编队又与团编队失去目视联系。
3大队至泰川上空，遭敌8机尾随偷袭，在僚机单子玉密切配合下，张积慧击落号称“空中英雄”的美国空军第4联队334中队中队长乔治.阿.戴维斯少校及其僚机。
张本人也因寡不敌众，遭敌机围攻后被击落，跳伞获救，僚机单子玉壮烈牺牲，我方另损失米格-15型机1架。
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空4师第四次轮战，最大收获是击落了戴维斯：
1952年初，美国空军在其“绞杀战”失败以后，为恢复平壤以北地区的“空中优势”，特从国内调来一批有作战经验的校级飞行员和新式航空装备，并从1月份开始以“饱和轰炸”代替“绞杀战”。
此时，苏军进行换防，空3师也结束了第1轮作战。志愿军空军的新部队空15师、空12师、空17师即将进驻安东地区进行实战锻炼。
空军首长命令空4师再于1月16日进驻安东进行第4轮作战，掩护平壤以北的交通运输线和带领新部队进行实战锻炼。 为了加强战区引导指挥，副师长夏伯勋到朝鲜博川开设辅指，对我机进行辅助引导。
空4师进驻安东完成新飞行员的战区航行后，于1月30日开始单独作战，带新飞行员打小机群。从2月3日开始协同友军打大机群，至2月9日的1周内，同F—86进行了5次空战，击落敌机3架。但因新飞行员战斗动作剧烈，连续发生3架飞机高空停车事故。
2月10日晨，雷达发现平壤以北有10余批100多架敌机在铁路线上空活动。苏军起飞4个团的兵力，在南市、龟城、宜川地区与F—86机群空战。空联司指挥所令4师起飞两个团到军隅里打战斗轰炸机。
7时30分，4师起飞34架，由10团团长阮济舟（代号201）领队。10团至大馆洞上空，与F—86的阻击机群空战。12团编队过江后与10团失去目视联系。张积慧所率12团3大队又与团编队失去目视联系。
赶队中，张积慧（代号 223）和僚机单子玉（代号230）在泰川上空发现尾后有敌机偷袭，张、单遂即向左急侧滑上升，当敌机冲前时即俯冲追逐，缠斗追至博川附近将敌机击落。在脱离攻击中又将另一架敌机击落。
但此时又遭遇敌机群，张、单均被敌机击中。
张积慧跳伞成功，降落于博川郡青龙面三光里；
单子玉跳伞未成，壮烈牺牲。此战我机共被击落3架。
方子翼觉得，这一仗打得并不好，敌我损失得不偿失。几天来，4师都在检讨原因。
2月15日晚，突然接到空军首长向空联司和空4师发来的电报说：
据美国合众社华盛顿2月l 2日报道，得知美国的“空中英雄”戴维斯于2月10日在朝鲜北部上空被击落，
令4师“即速用一切办法查明，戴维新是被我空4师击落或被友军击落或被高射炮击落的。”
经空联司再三核对，10日上午只有12团的部队在清川江地区作战。
4师接到指示后，即于2月16日和18日连派两个调查小组入朝实地调查。
结果，在博川郡青龙面三光里北面2里处山坡上，找到了戴维斯的飞机残骸。机型F—86 E，机号307。它与张积慧的飞机残骸相距很近，张积慧伞降点距此地仅500米。
戴维斯的尸体还在飞机座舱里，在戴的尸身上找到了他的飞行帽、手枪、血型牌和飞机护照。
据志愿军50军149师的部队反映，张积慧和戴维斯二人落地的时间相差很近。
149师还给空4师写了证明材料，与张积慧汇报的情况相符。
空联司最后确认：戴维斯为张积慧所击毙。
乔治·阿·戴维斯，是美国空军第4联队334中队的少校中队长。他有3000多小时的飞行阅历，在第二次世界大战中战斗飞行266次，被美国空军当局誉为“百战不倦”、“特别勇敢善战”的“空中英雄”。
他于1951年8月来朝到被击毙，执行作战任务60次，战绩为14架，是当时朝鲜战场上战绩最高的“王牌驾驶员”。
美国远东空军司令威兰于2月13日发表特别声明，承认戴维斯的被击毙“是一个悲惨的损失”，
“是对美国远东空军的一大打击”，“给在朝鲜的美国喷气机飞行员带来了一片暗淡的气氛。”
击毙戴维斯具有重大意义，对敌军是一大打击，对我军是一大鼓舞。
总政治部将张积慧的事迹通报了全军，
给张积慧记特等功一次，空军于1952年12月授予张积慧“一级战斗英雄”荣誉称号。
空4师在此轮作战中，本着“热心带领、负责掩护”的精神，先后带领了空15、12、17师进行实战锻炼（抗美援朝期间，空15师总战绩为击落击伤67架，空12师为68架，空17师为26架）。
为了打好仗，指战员们自发地开展了战前“出情况、想办法、订方案”的献计献策活动，战后“评指挥、评动作、评纪律”的三评活动。这些活动，对提高部队的战术素质、作战能力和组织纪律性，起到了很好的作用。
这次参战到5月30日止，空4师在4个半月的作战中，共战斗出动193次，1793架次，空战20次，击落敌机17架、击伤10架，击毙了戴维斯。自己被敌击落击伤6架，战斗事故损失2架。
完成预定的作战任务后，于1952年5月30日转回辽阳基地。
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战争结束后，张积慧平步青云，先后历任空27师师长、空1军副军长、军长，1973年5月出任空军副司令员。
遗憾的是好景不长，粉碎“四人帮”后，张受到牵连，被指为“黑线人物”，剥夺了其作为中央候补委员参加党的十一届三中全会的资格，
甚至包括当年击落戴维斯一事亦受到空军高层质疑。
80年代初，为将当时任空军副司令员的张积慧打成“四人帮”提拔的火箭式干部，
以张廷发、高厚良为首的空军党委以发正式文件的形式，通报全空军，明确指出：
戴维斯不是张积慧所击落的，张根本不是战斗英雄。
当时空军部队议论纷纷，难不成是戴维斯是被美军自己击落的？
为什么时隔30年才披露这个消息？事实真相到底如何？现在的空军党委应该给个说法了。
中国空军司令员刘亚楼在1952年2月15日，获悉戴维斯被击落的消息后，
在发给空四师和空联司的加急电报里，并没有先入为主的框框，而是明确指示：
“据合众社华盛顿消息，美国“空中英雄”戴维斯于２月１０日在朝鲜北部上空被击落，
着空四师尽快查明戴维斯究竟是被空四师击落？还是被苏联空军击落？抑或被地面高炮部队击落？”
换言之，空四师和空联司这两级首长机关，按刘亚楼的要求，要用排除法进行三者选一的抉择。
1978年7月，张被免去空军副司令员职务，调成都420厂（今成都飞机发动机公司）任副厂长，后回原籍山东，担任烟台市副市长。
好在当年的师长方子翼、空联司司令员刘震等人仗义直言（张本人言），方才使此事得以澄清。
1990年在军委关心下，张收回部队管理，按大军区副职待遇办理了离休手续。
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提起空军第4师，总是和“××第一”、“××之最”这样的字眼联系在一起的。
比如，空4师是人民空军组建的第一支航空兵部队。
它一诞生就参加了中国人民志愿军，
是第一支参加抗美援朝空战的空军部队，
又是空军第一个取得战果的部队（大队长李汉第一个击伤美机，又是他第一个击落美机）。
在两年零8个月的抗美援朝作战中，空4师先后轮战5次，轮战次数最多，时间最长，协同友军苏联空军和兄弟部队担负掩护志愿军后方的交通运输线和重要目标。
1953年7月l9日，空4师作为第二梯队，协同空6师第一梯队在义州与168架敌机进行空战，带队长机褚福田击伤美机1架。这是朝鲜战争停战前的最后一次空战，褚福田的战果是空4师也是志愿军空军的最后一个战果。
在大规模激烈的空战中，空4师击落击伤敌机88架，在中国空军中排名第二，仅次于空3师的114架。
但空4师击毙的美国“空中英雄”、“王牌飞行员”乔治·阿·戴维斯，在被击落的对手中名头是最响的。
最具有重大意义的是，空4师为年轻的人民空军首创了空战胜利，揭开了空战之“谜”，获得了宝贵的空战经验，为中国空军“从实战中锻炼，在战斗中成长”做出了重大贡献。
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1955年我军实行军衔制时，首批55名上将中仅有的2名空军上将，除了刘亚楼，
另一位就是空军副司令员刘震（时在军事学院战役系学习）。
不过凭心而论，刘震后来在空军实际似乎一直也未受到太大重用。
在副司令员排名中，他名列王秉璋空军中将之后（当时王为第一副司令员兼参谋长）。
有人曾在网络上提及，常委班子都没有进，当然，这其中也有个细节不能忽视，那就是空防合并后5月15日组成空军党委常委班子时，刘震尚在南京读书，7月才毕业回到空军，不进入常委班子似乎也情有可原。从当时班子成员构成来看，刘亚楼司令员任书记，吴法宪政委、王秉璋副司令员、成钧副司令员任副书记，王辉球副政委、徐深吉、曹里怀、常乾坤、谭家述4个副司令员，甚至包括从防空军划过来的高炮指挥部司令员周彪都名列常委。
1957年10月，刘震兼任空军学院院长和政委。另一位就是空军副司令员刘震（时在军事学院战役系学习）。
不过凭心而论，刘震后来在空军实际似乎一直也未受到太大重用。
在副司令员排名中，他名列王秉璋空军中将之后（当时王为第一副司令员兼参谋长）。
有人曾在网络上提及，常委班子都没有进，当然，这其中也有个细节不能忽视，那就是空防合并后5月15日组成空军党委常委班子时，刘震尚在南京读书，7月才毕业回到空军，不进入常委班子似乎也情有可原。从当时班子成员构成来看，刘亚楼司令员任书记，吴法宪政委、王秉璋副司令员、成钧副司令员任副书记，王辉球副政委、徐深吉、曹里怀、常乾坤、谭家述4个副司令员，甚至包括从防空军划过来的高炮指挥部司令员周彪都名列常委。
1966年6月6日空军党委三届十次全会召开，对已故的空军刘司令员发难，围攻吴法宪、余立金、江腾蛟、刘锦平等人，刘震同副司令员成钧、曹里怀、徐深吉、常乾坤、谭家述，副政委王辉球等七个常委以及军区空军的一些领导一起，企图将吴拉下马。
结果闹腾半天，终究胳膊还是没有拧过大腿，
7月10日军委正式表态（据说一开始就认定刘等人搞的是“罢官夺权的地下活动”），而且据吴法宪回忆录称，中央曾召开常委开会，认为刘震等人是搞地下活动。
结果9月12日，经军委批准，刘震和空军副司令员兼参谋长张廷发被停职反省。“文革”初期刘受了不少磨难，被点名揪斗、万人批斗，那时坊间传言空军都“（血）流成河”了，实际就是指被点名打倒的刘（震）、成（钧）两位副司令员以及何（廷一）副参谋长。
1969年10月，刘震被下放河北藁城4航校农场监督劳动，直到72年6月才得以恢复自由，回京治病。
1975年3月，刘获解放，但并未重返空军任职，而是调任沈阳军区副司令员，77月7月接替杨勇任新疆军区司令员，兼任新疆自治区党委第三书记（后改任第二书记）。
在新疆工作两年多后，1979年1月，刘的职务被成都军区司令员吴克华取代。
不知何故，刘震此后闲赋1年，直到1980年1月才被重新任命为军事科学院副院长，直至1985年11月离休。
1992年8月22日，刘震在北京去世，享年77岁。
