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与米格机的空中格斗1965年6月，海军击落了第一架米格飞机。“中途岛号”航空母舰上的美海军第21歼击机中队的F…4B，在一次迎头攻击中，用两枚AIM…7“麻雀”空空导弹击落了两架米格…17。这次战斗很不一般，因为雷达制导的AIM…7“麻雀”导弹是一种中程武器，是当时唯一的一种能向目标前半球、侧后方及后方发射的导弹。
然而美国制定的在北越上空空战的交战规则要求，飞行员不能仅从雷达荧光屏上捕捉到目标机后就开火，而是要先进行目视识别。一俟飞行员靠近看清目标机，他一般也就进入飞“麻雀”导弹的射程之内了。这时如果目标机是迎头飞来，那么，暂时尚不能对之发起攻击，攻击机可先实施机动，飞到目标的后半球，向其炽热的发动机发射热寻的“响尾蛇”导弹。
美国海军、陆战队和空军的F…4“鬼怪”无法攻击近距目标，因为它们的导弹在2；000英尺之内效果极差，另一个原因是它们没有航炮。
参加6月17日空战的四名F…4机组成员（他们是路易斯·C·佩季中校和他的后座约翰·C·史密斯上尉；杰克·D·巴特森上尉和他的后座，一位雷达截击军官）声称，他们进入米格…17武器射程之前，虽准备发射AIM…7导弹，但关键问题是，在进入AIM…7导弹的最小射程之前佩季中校必须能够对雷达荧光屏上的不明机进行准确的目视识别，认定它是米格…17。
随着美国对北越的持续空袭，与米格机遭遇的次数也随之增加。在1965年整个夏季，北越空军共损失了五架米格机。但是由于苏联不断提供新飞机，到年底，北越的米格机的数量已达70架。即使如此，但在最近蒙受损失（数量约占这支羽翼未丰的空军的总机数的十分之一）以后，他们执行由地面指挥的拦截任务时，在到达攻击位置之前，即行脱离返航。这种避开战斗的作法是为了重新训练飞行员，也可能是对其战术进行重新估价。在整个战争中此种情况出现过多次。
对付地空导弹的武器“野鼬鼠”、“百舌鸟”和“铁手”1965年7月，SA…2导弹击落第一架F…4C之后，过去禁止攻击的几个地空导弹阵地也列入了美国空袭的目标表。7月25日，F…105轰炸并重创了河内西北40英里处的两个导弹阵地。然而在这次空袭中，有三架F…105被高炮击落，后来又有两架受伤的飞机在返航途中坠毁。尽管如此，美国仍继续执行了“滚雷”任务，攻击北越的目标，其中包括导弹和雷达阵地。
1965年圣诞节，所有轰炸活动均宣告停止，让外交官们在谈判桌旁进行另一轮会谈。中止轰炸一直持续到1月30日，但外交上的谈判仍旧毫无结果。美国随即发起了“滚雷Ⅲ”行动。
北越充分利用了这段暂停轰炸的时间，修复被炸坏了的地面设施，并扩大了高炮和地空导弹的火力范围，使仅仅在一个月以前仍很不完善的防空体系有了很大发展，除22个导弹阵地外，还配置了400多门高炮。
此外，北越设置了许多新的假导弹阵地，这便给确定真阵地的确切位置增加了困难。正如格兰·夏普海军上将所指出的：“我们很快就清楚了，地空导弹阵地是经常变换位置的，我们只能在分析了可疑的阵地的照片之后方能对其实施突击。当然，等到照片分析完了以后，导弹阵地早已挪到别处去了。……这样，我们又得重新寻找。”
美国规定，禁止突击河内周围30英里以内的目标，北越利用这一点，开始在那一地区大量部署地空导弹。从河内沿通往中国的铁路还修建了一些阵地，来自苏联和中国的物资就是用这条铁路运来的。
海防四周10英里内也修建了SA…2阵地。美国飞行员是禁止穿越这一空域的，轰炸导弹阵地和由它保卫的目标，就要付出重大的代价。“野鼬鼠”飞机部署到越南之后，通常由一架“野鼬鼠”同携带常规武器的三架F…105歼击轰炸机共同活动。这四架飞机组成一个人们称之为“铁手”的小队，这一小队飞在主突击队的前面。
“野鼬鼠”飞机的任务是搜寻SA…2导弹阵地上的雷达发出的电波，担任护航的F…105则在主突击机群到达主要目标上空实施突击之前，先用炸弹和火箭力图将导弹阵地摧毁。如果“铁手”小队得手，主突击群即能从中空飞向目标。这样既可避开导弹的威胁，又可飞在高炮的有效火力高度之上。
继首批四架“野鼬鼠”之后，又有三架于1966年2月到达越南。到1966年春季，美国政府将F…100F“野鼬鼠”飞机进行了改装，使之能携带专用武器，即海军研制的AGM45“百舌鸟”空地反辐射导弹。这种导弹发射后，能自动飞向SA…2的“扇歌”雷达的辐射源。这样雷达操纵员只有两种选择，要么关机，要么甘冒阵地被炸的危险。雷达关机意味着SA…2导弹无法发射：雷达停止辐射（雷达辐射是“百舌鸟”导弹的制导源）导弹就成了“瞎子”，从而也就失去了摧毁雷达的机会。
虽然将雷达站全部摧毁最为理想，但为了达到短时期内的战术目的，用迫使其关机的方法来压制雷达也同样有效。
对北越实施大规模突击时，使用“铁手”小队压制地空导弹成了美国标准的作战样式。除此以外；为了压制高炮，空军也使用了“野鼬鼠”飞机和带炸弹、2。75英寸无制导空地火箭的F…105D飞机。海军用来压制防空武器的飞机是装备“百舌鸟”导弹和炸弹的A…4和A…6攻击机。
1966年下半年，美空军和海军都开始采用一种专门对付高炮阵地上操作人员的炸弹，它叫集束炸弹组，即在一个大霰弹筒内装有许多小炸弹。霰弹筒投下后即裂开，散放出数百个小炸弹，爆炸时就像一阵猛烈的迫击炮袭击，足以覆盖整个高炮阵地，迅速将防空掩体外的一切人员杀伤。
压制高炮的飞机首先进入目标区，然后，就在攻击机开始进入轰炸航路时对高炮阵地投掷集束炸弹或其他炸弹。只要时间协调得准，在高炮手被压制（指炮手被迫离开炮位进入掩体）的时间里，攻击机完全能够完成轰炸程序并脱离目标。
在压制高炮的小队牵制高炮使其无法射击时，携带“百舌鸟”的“铁手”小队则在一旁等候用导弹对付开机工作的SA…2导弹的雷达。正如压制地空导弹时所采用的战术一样（即使高炮阵地没有摧毁），只要攻击机有足够的时间飞抵主要目标而高炮未能开火，压制任务就算完成了。
北越采用了米格…21飞机北越空军于1965年末采用了米格…21飞机，防空体系中截击机的性能得到了极大的改进。米格…21“鱼窝”式在设计上同以前的米格…15、米格…17和米格…19一样，也是一种执行要地防空任务的截击机。米格…21的有效载荷和续航能力不如西方飞机，但其空战性能十分优良。其高空转弯能力优于F…4“鬼怪”式歼击机和F…105“雷公”式歼击轰炸机。北越一开始使用的是米格…21“鱼窝C”式，装有一门30毫米内装航炮和两枚AA…2“环礁”式红外制导空空导弹。由于航空电子设备很简单，这种米格机只能在昼间简单气象条件下活动。这种飞机上只装有测距雷达，无法用来搜寻目标。但是米格…21是一种在昼间简单气象条件下活动的截击机，因此这些缺点并不影响其效能。
1966年的“滚雷Ⅳ”
1966年2、3月份，季风季节限制了地面和空中的活动。4月份天气逐渐转晴，“滚雷”战役第四阶段也随之开始。美军首次被批准对北越全境实施空中突击，唯靠近中国边境的地区和河内、海防周围除外。这样过去不准突击的储油设施，现在也可突击了。
四月中旬，天气已大大好转，“小鹰号”和“提康德罗加号”航空母舰上的飞机突击了位置更加靠北的目标。铁路调车场、水泵站、煤炭处理厂、靠近中国边境的锦普发电厂、海防附近的汪秘热电厂等一个接一个地遭到突击。由于一批新目标被批准突击，因此便建立了一个新的目标分配系统。
美国空军和海军将北越分成六个目标区，亦称之为路线包干区。过去空军和海军在突击地区相互轮换，这样让飞行员们轮流暴露在或多或少有危险的地区内。现在空军负责靠近泰国和南越基地的西部和河内目标区，海军负责靠近航空母舰的海防和沿海各目标区。
按照这一新规定，整个突击地区一分为二，一个军种负责一个目标区。这样便可使飞行人员更加熟悉各目标的地形和部署在那里的防空兵器。目标区的重新划分使战损率大大降低。飞行员熟悉了地区情况之后，就能制订更理想的突击路线，以便将暴露在敌防空火力下的时间减至最低限度。
由于采用先进的技术，美国空军和海军可以在各种气象条件下全年对北越供应线实施阻滞。1966年前，一到雨季海军就要取消许多北部目标区的突击任务，因此，北越人便趁机在阴云掩护下自由行动。尽管天气不好，空军依然能出动，那是因为F…105飞机上装有“天点”式雷达，故可进行雷达轰炸。设在老挝的地面雷达站（L…85阵地）负责跟踪飞机并发出投掷武器的信号。1965年7月之后，海军装备了A…6“入侵者”式全天候轰炸机，该机配有先进的雷达系统，故而可以在恶劣天气情况下和夜间活动。
夺取空中优势的第二阶段1966年的前五个月里，只进行过零星的战斗活动。在这以后，美国空军和海军突击的地区进一步北移，进入到米格飞机的活动半径以内。因此，与米格机的空战次数急剧增加。
1966年首次空战是由第8战术战斗机联队第55战术战斗机中队的一个F…4C小队打的。当时他们正为突击河内东北25英里的北江桥的F…105飞机护航。“鬼怪”式从雷达上发现大约一个小队的米格…17飞机对头飞来。在第一次攻击中“鬼怪”式发射了“麻雀”