前言：1964年8月，随着美军在越南的大规模空袭，美军频繁派遣各型飞机进出北部湾海域。仅100余海里外的海南岛因其战略位置，被美军视为潜在威胁。美方担心中国可能从侧翼发起攻击，因此频繁派出无人侦察机对海南岛进行空中侦查。中国海军在海南岛部署了海航第8师，包括驻扎在海口机场的第22歼击团和驻陵水机场的第24歼击团，均装备有国产歼-5型战斗机，随时待命应对美军挑衅。
一：中美海军首次大规模海战的起因
1965年4月，美国海军的第77特混舰队中的「游骑兵」号航空母舰靠近北部湾。此前，虽在4月2日遭到北越空军4架米格-17战斗机的挑战，美军此后未再发现北越空军活动，因此开始加强对海南岛方向的空中侦察。美方认为海南岛的远程防空雷达站对其空袭北越的行动构成威胁，故决定执行战斗巡逻任务以制约海南岛的军事活动。当时，中国军队的雷达覆盖范围达300公里，深入越南境内，能够及时向援助越南的高射炮兵部队传达美军的空中行动，从而大大增加了越南方面的预警时间。
4月9日上午8点03分，「游骑兵」号指派一队F-4B舰载战斗机前往越南海防市外海25英里处进行巡逻，保护北部湾至越南海防的空中通道。巡逻队伍由4架F-4B组成，第一批由威廉姆.弗拉瑟中校和克里斯托弗.比林斯利上尉驾驶的两架F-4B先行发射，第二批在起飞过程中一架F-4B坠毁，余下的F-4B在特里.墨菲和罗纳德.费干的带领下单独追赶，不久后，CAV-61「突击者」号又发射了一架F-4B以补充第一批。由于发射时间差异，四架F-4B间距较大。
中国在海南岛的防空雷达很快便发现了这些F-4B。由于雷达性能限制，无法精确判断批次中的飞机数量，只能根据规律推断出两个四机编队。在8时19分，第一批两架F-4B侵入莺歌海上空，然后经白龙尾岛向海南岛南部飞去并从雷达上消失，实际上是与第二批F-4B会合。8时18分，海航第8师命令第24团4架歼-5战斗机升空，由大队长谷德合及中队长魏守信、程绍武、李大云驾驶，前往监视美军第一批F-4B。8时34分，4架歼-5飞出云层升至7500米，8时39分，这些F-4B以950公里/小时的速度在9000米高度穿过黄流进入中国领空并升至11000米。由于误以为美军已返回，海航第8师指挥谷德合升至13000至16000米准备迎战。
二：中美两军首次大规模空战的经过
第一批F-4B在追赶途中便注意到有三条喷气尾流（实际上是四条，其中一条重叠了）正在接近航母所在的海域。同时，美军在榆林西南60海里处的雷达哨戒巡洋舰探测到4架歼-5正在接近前后两批F-4B之间，立即引导两批战机进行拦截。由于位置相距不远，美军几批飞往北越的飞机正在通过此区，4架歼-5对此毫不知情。
双方在没有完全搞清楚对方兵力的情况下陷入了混战。8时44分，驾驶第四号歼-5的李大云发现敌机位于下方1000米，谷德合也注意到李大云前方左下有两架F-4B。谷德合指令李大云抛掉副油箱并左转。由于美军两批飞机距离较远，李大云成功切入其中，迫使紧随其后的特里.墨菲和罗纳德.费干的F-4B冲前，并紧追其尾。然而，中国飞行员按命令不先开火，遂放弃攻击左转，而美机在进行「S」形机动规避时，李大云的歼-5突然接收到警告信号，回头一看，发现特里.墨菲和罗纳德.费干的F-4B正跟在其尾后。
8时55分，李大云驾驶的歼-5战斗机的尾部告警器突然发出警报。他迅速回头，发现特里·墨菲和罗纳德·费干驾驶的F-4B舰载战斗机紧追在后。李大云立即向左急转，迫使对方战斗机冲到前方。他随即反扣座机，占据了F-4B战斗机上方500米的有利位置，同时请求攻击指令。
1965年4月9日，威廉姆·弗拉瑟中校和克里斯托弗·比林斯利上尉驾驶着F-4B舰载战斗机巡航时，发现李大云驾驶的歼-5战斗机在前方6英里处快速掠过。比林斯利上尉立即将雷达调至瞄准点模式，自动跟踪目标。弗拉瑟中校将座机向右偏转30度，调整射击前置量，将目标套入瞄准环内，并在距离3英里处发射了一枚AIM-7D「麻雀」空空导弹。
李大云看到F-4B战斗机翼下冒出白烟，瞬间判断这是空空导弹，立即急速右转避让。尽管弗拉瑟中校的雷达锁定目标，导弹却偏离了预定轨道，飞到了李大云的歼-5战斗机下方。弗拉瑟中校误以为击中了另一架歼-5战斗机，高声欢呼。然而，实际击中的却是特里·墨菲和罗纳德·费干驾驶的另一架F-4B战斗机，这架战斗机拖着浓烟坠入海中。
此时，双方距离已非常接近，弗拉瑟中校决定使用光学瞄准具发射「响尾蛇」空空导弹。在距离目标1.5英里时，导弹成功锁定并发射。然而，李大云再次以大过载左转，迫使导弹失去目标偏离轨迹。李大云驾驶歼-5战斗机迅速爬升，弗拉瑟中校再次试图锁定，但在12英里处失去目标，最终在7英里处重新锁定并发射第二枚「麻雀」空空导弹。然而，这枚导弹的发动机熄火，坠入海中。
李大云一边报告情况，一边反扣威廉姆·弗拉瑟中校的座机。弗拉瑟中校惊慌之下大角度下滑逃脱。此时，8时56分，李大云发现霍华德·瓦特金斯驾驶的F-4B战斗机正逼近谷德合和程绍武驾驶的歼-5战斗机，立即转向攻击。瓦特金斯发现歼-5战斗机的尾流，随即在雷达上发现信号，并左转进入追踪。双方相距18英里时，谷德合、程绍武驾驶的歼-5战斗机也开始机动并加速。瓦特金斯的雷达在8英里处截获目标，并在5英里时锁定，发射了挂载在7号挂点上的AIM-7D「麻雀」空空导弹，但导弹没有点火。
瓦特金斯再次在6英里处锁定目标，并在3.5英里处发射第二枚「麻雀」空空导弹，然而导弹发动机依旧未能点火。瓦特金斯继续追至1.5英里处，再次发射「响尾蛇」空空导弹，但未能成功。最后一次尝试发射的「响尾蛇」空空导弹也未能启动，眼看李大云转向攻击，瓦特金斯不得不逃离战场，并与其他两架F-4B战斗机失去联系。
三架F-4B战斗机靠近A-3B空中加油机时，才发现特里·墨菲和罗纳德·费干驾驶的F-4B战斗机已失踪。9点5分，「游骑兵」号航母上的雷达发现他们的战机飞向海南岛，随后两个信号同时消失。当三架F-4B战斗机降落在「游骑兵」号和「突击者」号航母时，霍华德·瓦特金斯的战斗机因降落事故报废。
战斗结束后，中国军队迅速动员渔民前往美军坠机海域搜寻，捞获两枚AIM-7D「麻雀」空空导弹和两台发动机，这些成为中国霹雳4半主动雷达制导空空导弹的研发样本。
三：结语
这次空战是中美海军航空兵首次大规模交战，也是美军历史上最糟糕的空战之一。短短数分钟内，美军损失了三架战机，几乎全军覆没，发射的十枚空空导弹除击落己方一架飞机外无任何战果。中国海军航空兵则以相对落后的歼-5战斗机对抗当时最先进的F-4B舰载战斗机，凭借低空盘旋的优势，在未发一弹的情况下取得了大胜，创造了空战史上的奇迹。
中国飞行员的胜利首先源于他们勇于用机炮对抗中距空空导弹的无畏精神，以及巧妙利用了拉烟层的战术优势。美军的每次攻击企图都被中国飞行员发现，并成功地在恰当时机甩脱导弹攻击。由于美军并不清楚具体发射了多少导弹，中国飞行员也未发一弹就毫发无损地结束战斗。
「麻雀」空空导弹主要用于攻击体积较大、速度较慢的轰炸机，其发射条件严格限制，只能迎头攻击，在瞬息万变的近距格斗中效果很差。发射时需要5秒钟获取数据，并且在飞行全程都要载机雷达持续照射目标。由于这些限制，「麻雀」空空导弹的实际命中率极低，经常发生引信早爆、发动机不点火等问题。从1964年到1972年，美军共发射260枚「麻雀」导弹，仅命中21次，命中率仅为12.5%。
关于谁击落了F-4B战斗机的问题，美军始终没有明确结论。中国海军航空兵的报告中仅提到看到一些空空导弹的尾迹，却无法确定导弹数量。中美海军航空兵从1964年8月至1969年底的五年四个月中，共击落美军无人驾驶高空侦察机20架，美军战机16架，击伤3架，俘虏1名飞行员，自身却未损失一架，再次证明了中国军队的强大战斗力。
