前言：1964年8月，隨著美軍在越南的大規模空襲，美軍頻繁派遣各型飛機進出北部灣海域。僅100余海裏外的海南島因其戰略位置，被美軍視為潛在威脅。美方擔心中國可能從側翼發起攻擊，因此頻繁派出無人偵察機對海南島進行空中偵查。中國海軍在海南島部署了海航第8師，包括駐紮在海口機場的第22殲擊團和駐陵水機場的第24殲擊團，均裝備有國產殲-5型戰鬥機，隨時待命應對美軍挑釁。
一：中美海軍首次大規模海戰的起因
1965年4月，美國海軍的第77特混艦隊中的「遊騎兵」號航空母艦靠近北部灣。此前，雖在4月2日遭到北越空軍4架米格-17戰鬥機的挑戰，美軍此後未再發現北越空軍活動，因此開始加強對海南島方向的空中偵察。美方認為海南島的遠端防空雷達站對其空襲北越的行動構成威脅，故決定執行戰鬥巡邏任務以制約海南島的軍事活動。當時，中國軍隊的雷達覆蓋範圍達300公裏，深入越南境內，能夠及時向援助越南的高射炮兵部隊傳達美軍的空中行動，從而大大增加了越南方面的預警時間。
4月9日上午8點03分，「遊騎兵」號指派一隊F-4B艦載戰鬥機前往越南海防市外海25英裏處進行巡邏，保護北部灣至越南海防的空中通道。巡邏隊伍由4架F-4B組成，第一批由威廉姆.弗拉瑟中校和凱瑞斯托弗.比林斯利上尉駕駛的兩架F-4B先行發射，第二批在起飛過程中一架F-4B墜毀，余下的F-4B在泰瑞.墨菲和隆納.費幹的帶領下單獨追趕，不久後，CAV-61「突擊者」號又發射了一架F-4B以補充第一批。由於發射時間差異，四架F-4B間距較大。
中國在海南島的防空雷達很快便發現了這些F-4B。由於雷達效能限制，無法精確判斷批次中的飛機數量，只能根據規律推斷出兩個四機編隊。在8時19分，第一批兩架F-4B侵入鶯歌海上空，然後經白龍尾島向海南島南部飛去並從雷達上消失，實際上是與第二批F-4B會合。8時18分，海航第8師命令第24團4架殲-5戰鬥機升空，由大隊長谷德合及中隊長魏守信、程紹武、李大雲駕駛，前往監視美軍第一批F-4B。8時34分，4架殲-5飛出雲層升至7500公尺，8時39分，這些F-4B以950公裏/小時的速度在9000公尺高度穿過黃流進入中國領空並升至11000公尺。由於誤以為美軍已返回，海航第8師指揮谷德合升至13000至16000公尺準備迎戰。
二：中美兩軍首次大規模空戰的經過
第一批F-4B在追趕途中便註意到有三條噴射尾流（實際上是四條，其中一條重疊了）正在接近航母所在的海域。同時，美軍在榆林西南60海裏處的雷達哨戒巡洋艦探測到4架殲-5正在接近前後兩批F-4B之間，立即引導兩批戰機進行攔截。由於位置相距不遠，美軍幾批飛往北越的飛機正在透過此區，4架殲-5對此毫不知情。
雙方在沒有完全搞清楚對方兵力的情況下陷入了混戰。8時44分，駕駛第四號殲-5的李大雲發現敵機位於下方1000公尺，谷德合也註意到李大雲前方左下有兩架F-4B。谷德合指令李大雲拋掉副油箱並左轉。由於美軍兩批飛機距離較遠，李大雲成功切入其中，迫使緊隨其後的泰瑞.墨菲和隆納.費幹的F-4B沖前，並緊追其尾。然而，中國飛行員按命令不先開火，遂放棄攻擊左轉，而美機在進行「S」形機動規避時，李大雲的殲-5突然接收到警告訊號，回頭一看，發現泰瑞.墨菲和隆納.費幹的F-4B正跟在其尾後。
8時55分，李大雲駕駛的殲-5戰鬥機的尾部告警器突然發出警報。他迅速回頭，發現泰瑞·墨菲和隆納·費幹駕駛的F-4B艦載戰鬥機緊追在後。李大雲立即向左急轉，迫使對方戰鬥機沖到前方。他隨即反扣座機，占據了F-4B戰鬥機上方500公尺的有利位置，同時請求攻擊指令。
1965年4月9日，威廉姆·弗拉瑟中校和凱瑞斯托弗·比林斯利上尉駕駛著F-4B艦載戰鬥機巡航時，發現李大雲駕駛的殲-5戰鬥機在前方6英裏處快速掠過。比林斯利上尉立即將雷達調至瞄準點模式，自動跟蹤目標。弗拉瑟中校將座機向右偏轉30度，調整射擊前置量，將目標套入瞄準環內，並在距離3英裏處發射了一枚AIM-7D「麻雀」空空飛彈。
李大雲看到F-4B戰鬥機翼下冒出白煙，瞬間判斷這是空空飛彈，立即急速右轉避讓。盡管弗拉瑟中校的雷達釘選目標，飛彈卻偏離了預定軌域，飛到了李大雲的殲-5戰鬥機下方。弗拉瑟中校誤以為擊中了另一架殲-5戰鬥機，高聲歡呼。然而，實際擊中的卻是泰瑞·墨菲和隆納·費幹駕駛的另一架F-4B戰鬥機，這架戰鬥機拖著濃煙墜入海中。
此時，雙方距離已非常接近，弗拉瑟中校決定使用光學瞄準具發射「響尾蛇」空空飛彈。在距離目標1.5英裏時，飛彈成功釘選並行射。然而，李大雲再次以大過載左轉，迫使飛彈失去目標偏離軌跡。李大雲駕駛殲-5戰鬥機迅速爬升，弗拉瑟中校再次試圖釘選，但在12英裏處失去目標，最終在7英裏處重新釘選並行射第二枚「麻雀」空空飛彈。然而，這枚飛彈的發動機熄火，墜入海中。
李大雲一邊報告情況，一邊反扣威廉姆·弗拉瑟中校的座機。弗拉瑟中校驚慌之下大角度下滑逃脫。此時，8時56分，李大雲發現霍華德·瓦特金斯駕駛的F-4B戰鬥機正逼近谷德合和程紹武駕駛的殲-5戰鬥機，立即轉向攻擊。瓦特金斯發現殲-5戰鬥機的尾流，隨即在雷達上發現訊號，並左轉進入追蹤。雙方相距18英裏時，谷德合、程紹武駕駛的殲-5戰鬥機也開始機動並加速。瓦特金斯的雷達在8英裏處截獲目標，並在5英裏時釘選，發射了掛載在7號掛點上的AIM-7D「麻雀」空空飛彈，但飛彈沒有點火。
瓦特金斯再次在6英裏處釘選目標，並在3.5英裏處發射第二枚「麻雀」空空飛彈，然而飛彈發動機依舊未能點火。瓦特金斯繼續追至1.5英裏處，再次發射「響尾蛇」空空飛彈，但未能成功。最後一次嘗試發射的「響尾蛇」空空飛彈也未能啟動，眼看李大雲轉向攻擊，瓦特金斯不得不逃離戰場，並與其他兩架F-4B戰鬥機失去聯系。
三架F-4B戰鬥機靠近A-3B空中加油機時，才發現泰瑞·墨菲和隆納·費幹駕駛的F-4B戰鬥機已失蹤。9點5分，「遊騎兵」號航母上的雷達發現他們的戰機飛向海南島，隨後兩個訊號同時消失。當三架F-4B戰鬥機降落在「遊騎兵」號和「突擊者」號航母時，霍華德·瓦特金斯的戰鬥機因降落事故報廢。
戰鬥結束後，中國軍隊迅速動員漁民前往美軍墜機海域搜尋，撈獲兩枚AIM-7D「麻雀」空空飛彈和兩台發動機，這些成為中國霹靂4半主動雷達制導空空飛彈的研發樣本。
三：結語
這次空戰是中美海軍航空兵首次大規模交戰，也是美軍歷史上最糟糕的空戰之一。短短數分鐘內，美軍損失了三架戰機，幾乎全軍覆沒，發射的十枚空空飛彈除擊落己方一架飛機外無任何戰果。中國海軍航空兵則以相對落後的殲-5戰鬥機對抗當時最先進的F-4B艦載戰鬥機，憑借低空盤旋的優勢，在未發一彈的情況下取得了大勝，創造了空戰史上的奇跡。
中國飛行員的勝利首先源於他們勇於用機炮對抗中距空空飛彈的無畏精神，以及巧妙利用了拉煙層的戰術優勢。美軍的每次攻擊企圖都被中國飛行員發現，並成功地在恰當時機甩脫飛彈攻擊。由於美軍並不清楚具體發射了多少飛彈，中國飛行員也未發一彈就毫發無失真地結束戰鬥。
「麻雀」空空飛彈主要用於攻擊體積較大、速度較慢的轟炸機，其發射條件嚴格限制，只能迎頭攻擊，在瞬息萬變的近距格鬥中效果很差。發射時需要5秒鐘獲取數據，並且在飛行全程都要載機雷達持續照射目標。由於這些限制，「麻雀」空空飛彈的實際命中率極低，經常發生引信早爆、發動機不點火等問題。從1964年到1972年，美軍共發射260枚「麻雀」飛彈，僅命中21次，命中率僅為12.5%。
關於誰擊落了F-4B戰鬥機的問題，美軍始終沒有明確結論。中國海軍航空兵的報告中僅提到看到一些空空飛彈的尾跡，卻無法確定飛彈數量。中美海軍航空兵從1964年8月至1969年底的五年四個月中，共擊落美軍無人駕駛高空偵察機20架，美軍戰機16架，擊傷3架，俘虜1名飛行員，自身卻未損失一架，再次證明了中國軍隊的強大戰鬥力。
