东北空军经过几年的军阀混战，战斗技术有了相当的提高。∏∈，
面对这种局势，其他军阀也不甘示弱，他们采取各种方式对张学良重点培养的飞行员拉拢利用，这让张学良很是烦恼。因为这些都是1925年由张学良费尽心血选拔，出巨资重点培养的飞行人才，他们远赴法国学习飞行技术，马上就要回国了。而如今，国内各派势力都盯上了这批未来的空军（新）生力量。
于是，张学良指示机械处处长徐世英：“把在法学习的全部28名航空学员，全部由准尉提升为中尉……回国后，不用几年，只要尽忠职守，全都可以提升为少校和中校……”
1927年，张学良又派徐世英赴香港亲自迎接这些留法的航空学员。这不但是张学良对他们的重视，同时也减少了这批学员被中途拉走的可能性。
1928年，张作霖遇害身亡，张学良将空军的全班人马撤到关外，将航空处缩编为东北空军大队。这次空军的缩编是和陆军一道进行的。缩编后，飞鹏等五个队改称为第一、第二、第三……还是五个队。
徐世英任大队长，其余各队队长分别是陈鸿陆、姜兴城、葛世民、雷根、聂恒玉等人担任。
东北易帜后，张学良按照南京当局空军的番号，成立东北边防军航空司令部，撤销航空大队的编制，并设立航空教导队，聘请多名日教官任教，要求飞行员轮番参加，接受最新式的航空教育。自己亲自兼任航空司令部司令，以张焕相任代司令，徐世英任副司令，从此为9.18事变空军伏下很深的情报隐患而致最终惨败，260驾飞机先后全部成为日军发动侵华战争的坚盾利器，并有生产制造飞机厂房〔基〕地。
张学良不但花巨资培养飞行员，他还自己建造飞机、自己开飞机。在学习飞行上，张学良十分刻苦，专门请来万显章（辅）导他学习飞行理论知识和实际操练。没过多久，张学良就能熟练地驾驶飞机在营口和丹东飞来飞去，甚至还能够自己驾驶飞机到南京开会。
张学良的东北空军的装备大部分是从国外购置和引进的，特别是1929年在中东路事件中，东北空军损失惨重。因此，张学良又从法国进口了大（量）新式飞机，同时也有一部分是东北军自己仿造的。
东北军自己（制）造的战斗机很有特点，战斗机被称为辽f1式，为双翼型，它吸收了德国和法国战斗机的优点，当时算是比较先进的机型。
此外还有辽fh1式、这种轰炸机可载4枚100千克的航空（炸）弹，是一种航程比较远的轰炸机。当然，这些高端技术的应用，也提高了奉系军阀的军事地位。
东北空军经过张学良的整顿和训练，无论是技术、战术、还是装备、配置都有了显著的提高，在当时亚洲来说都居前位。因此，在东北空军鼎盛时期，已拥有100多名飞行员、近300架飞机。这些技术过硬的飞行员，能够适应多种作战方式，这在当时全国各军阀中是独一无二的。但这样一支实力雄厚的空军，竟在9.18事变中不战而溃……
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