Trong tháng đầu tiên đưa vào chiến đấu tổ hợp tên lửa S-75 Dvina, lực lượng tên lửa phòng không Việt Nam đã bắn rơi 14 chiếc máy bay Mỹ, tiêu hao 18 tên lửa. Phía Mỹ tuyên bố chỉ bị bắn hạ 3 chiếc. Đêm ngày 11.08. 1965 bắn hạ 4 chiếc máy bay, Mỹ công nhận 1 chiếc А-4Е, ngày 24.8 thêm 1 chiếc F-4B bị bắn hạ. Sư chênh lệnh giữa tuyên bố từ phía Việt Nam và thừa nhận từ phía Mỹ luôn luôn tồn tại trong suốt cuộc chiến tranh.
Theo lời thú nhận của các tướng lĩnh Mỹ, sự lo ngại và sợ hãi đặc biệt trên bầu trời Việt Nam là tên lửa phòng không, mặc dù số lượng máy bay bị bắn hạ trên Miền Bắc Việt Nam lớn nhất lại là các loại súng pháo phòng không các cỡ nòng. Đến cuối năm 1965, theo thống kê của các chuyên gia Liên Xô, tên lửa phòng không Việt Nam đã bắn hạ đến 90 máy bay kẻ thù. Mỹ chỉ công nhận có 13 chiếc.
Ngay từ khi tên lửa SAM-2 bắn hạ máy bay Con ma đầu tiên, Mỹ đã tiến hành các hoạt động nghiên cứu khoa học tìm cách chống lại tên lửa phòng không, tham gia vào hoạt động này có Viện Hopkins.
Sau những tổn thất nặng nề, tháng 2.1966 Mỹ buộc phải dừng 2 tháng không kích Miền Bắc Việt Nam, sử dụng thời gian này để lắp đặt các thiết bị gây nhiều điện tử và tập huấn kỹ thuật bay mới. Trong thời gian này, không quân Mỹ sử dụng các máy bay không người lái BQM-34, Ryan 147Е “Firebee” trinh sát kỹ lượng Miền Bắc Việt Nam, ghi lại những hoạt động điện từ của hệ thống dẫn tên lửa, hệ thống kích nổ tầm xa và tính năng kỹ chiến thuật của đầu đạn tên lửa.
Những đề xuất chống tên lửa phòng không được đưa ra khẩn cấp và lập tức được ứng dụng. Mỹ tăng cường hoạt động do thám, trinh sát, cố gắng phát hiện và theo dõi hoạt động của từng khẩu đội tên lửa và chi tiết địa hình tác chiến, tìm kiếm những vùng chết không thể phóng được tên lửa và tổ chức các đường bay ở độ cao thấp. Theo nhận định của các chuyên gia Liên Xô, hoạt động trinh sát tình báo của không quân Mỹ rất chi tiết và hiệu quả, mọi biến động trên chiến trường lập tức được chuyển về Bộ tư lệnh không quân tiền phương và không quân hải quân Mỹ, đồng thời cập nhật vào hệ thống cơ sở dữ liệu chiến thuật.
Không quân Mỹ bắt đầu áp dụng các đội hình chiến thuật mới, các kỹ năng tác chiến và phương thức tiếp cận mục tiêu, bay ở độ cao thấp, cơ động trong khu vực có tên lửa phòng không, tăng cường hoạt động của máy bay gây nhiễu ЕВ-66. Một trong những kỹ năng bay chiến thuật tránh tên lửa được áp dụng phổ biến là bẻ lái khẩn cấp máy bay với hệ số vượt tải trọng rất lớn. Khoảng vài giây trước khi tên lửa đánh trúng mục tiêu, phi công hạ độ cao máy bay đột ngột và bẻ lái, thay đổi độ cao và quỹ đạo bay với hệ số vượt tải tối đa có thể được. Trong tình huống này hệ thống dẫn đường chủ động của tên lửa mất mục tiêu và tên lửa bắn trượt. Chỉ cần một phần mười giây sai lầm, tên lửa nổ và các mảnh đạn sẽ xé nát buồng lái phi công.
Tháng 4 1966, trên các máy bay chiến đấu Mỹ bắt đầu lắp đặt các tên lửa chống radar tên lửa phòng không “Shrike” đầu tiên, mùa hè năm 1966, không quân Mỹ bắt đầu đưa vào khai thác sử dụng các máy bay đặc chủng chống các hệ thống tên lửa phòng không EF-105F«Wild Weasel» (sau đó được đặt tên là F-105G).
Trong cuộc chiến tranh đường không giai đoạn mới, các máy bay Mỹ tiến hành các cuộc không kích với chiến thuật mới. Các chuyến bay được tiến hành theo một đường bay nghiêm ngặt với độ cao thấp, dựa vào các góc khuất của địa hình rừng núi Việt Nam nhằm giảm thiểu tối đa khả năng phát hiện của radar. Tất cả các máy bay Mỹ đều được trang bị bộ khí tài phát hiện bị chiếu xạ radar trinh sát phát hiện mục tiêu của tổ hợp tên lửa S-75 Dvina. Khi nhận được tín hiệu bị theo dõi, phi công phải thực hiện các kỹ năng cơ động chống tên lửa.
Hầu như tất cả các máy bay đều lắp bộ khí tài gây nhiễu chủ động và các thiết bị phóng nhiễu thụ động. Các phi đội máy bay chiến đấu được che chắn bằng máy bay gây nhiễu chủ động ЕВ-66А, bay trên khoảng cách cách phi đội chiến đấu từ 60 đến 120 km. Chiến thuật gây nhiễu này thực sự khiến việc phát hiện và đeo bám mục tiêu của các tổ hợp tên lửa trở lên khó khăn do màn nhiễu dày đặc làm sáng chói màn hình điều khiển, rất khó nắm bắt được trung tâm phát xung gây nhiễu. Các kíp trắc thủ tên lửa phải thức hiện phương pháp bắn 3 điểm, sử dụng triệt để kinh nghiệm và tính năng kỹ chiến thuật của tên lửa để tiêu diệt kẻ thù.
Tên lửa chống radar phòng không “Shrike” cũng gây khó khăn trong việc dẫn đạn tên lửa đến mục tiêu. Do kích thước nhỏ, đài radar chỉ có thể phát hiện tên lửa ở khoảng cách gần, trong tình huống này, thông thường trắc thủ tên lửa phải bỏ dẫn đạn đến mục tiêu, xoay hướng radar và tắt phát xung để tên lửa “Shrike” mất mục tiêu, rơi và tự hủy. Trong một số tình huống, đối với các trắc thủ dẫn đạn dày dạn kinh nghiệm, khi thời gian cho phép vẫn có đủ điều kiện để dẫn đạn đánh trúng mục tiêu, sau đó nhanh chóng thực hiện kỹ thuật chống tên lửa “Shrike”.
Do điều kiện gây nhiễu dày đặc, điều kiện quan trọng để phóng tên lửa là khoảng cách và thời điểm phóng đạn. Phóng tên lửa sớm trong vùng tấn công sẽ khiến máy bay địch phát hiện và thả bom bừa bãi, thực hiện động tác tránh tên lửa và thoát ly chiến trường, trong điều kiện bắn đuổi máy bay sẽ tăng tốc thoát khỏi vùng sát thương của tên lửa. Các trắc thủ S-75 lựa chọn khoảng cách tối ưu để phóng tên lửa là 40 km tính từ bệ phóng.
Cùng với việc sử dụng các trang thiết bị tác chiến điện tử bảo vệ máy bay, Mỹ tăng cường đánh phá các trận địa tên lửa. Trong suốt thời gian chiến tranh, các trận địa tên lửa bị đánh phá 685 lần. Đại đa số các cuộc không kích đều bằng các loại bom có sức công phá và khả năng huy diệt lớn, trong các trận tập kích đường không vào các mục tiêu khác nhau, không quân Mỹ tích cực sử dụng tên lửa chống radar “Shrike”. Chỉ riêng năm 1966, mảnh bom làm hỏng khoảng 61 tên lửa, năm 1967 khoảng 90 tên lửa. Các kỹ sư tên lửa Liên Xô và Việt Nam phục hồi được gần một nửa. Trong suốt các năm đánh phá của Mỹ, các tổ hợp tên lửa bị mất khả năng chiến đấu 241 lần.
Bình quân mỗi trung đoàn tên lửa một năm mất sức chiến đấu một lần do hỏng hóc, thiệt hại trang thiết bị. Các trận địa tên lửa thay đổi gần như thường xuyên liên tục, thấp nhất là 10-12 lần trong năm, trong thời gian đánh phá dữ dội, các trận địa tên lửa cứ 2 – 4 ngày lại cơ động di chuyển một lần, cứ sau mỗi lần chiến đấu, các khẩu đội tên lửa lại thay đổi vị trí chiến đấu. Cuộc chiến đấu diễn ra ác liệt đến mức đến năm 1973, trong tổng số 95 khẩu đội tên lửa được đưa từ Liên Xô sang Việt Nam, chỉ còn 39 khẩu đội trong trạng thái sẵn sàng chiến đấu tốt và 4 khẩu đội ở các trường huấn luyện tên lửa.
Trong điều kiện tác chiến chênh lệnh về sức mạnh và tiềm lực quân sự. Lực lượng phòng không Việt Nam đã sử dụng chiến thuật bí mật, bất ngờ phục kích đánh địch. Nhiều trận địa tên lửa được triển khai và ngụy trang hết sức kỹ càng, đan xen với các trận địa tên lửa giả. Các trận địa tên lửa được bố trí liên kết phối hợp chặt chẽ với các trận địa pháo và súng phòng không các cỡ nòng, tạo thành lưới lửa dày đặc đa tầng bảo vệ mục tiêu.
Trong điều kiện tác chiến khó khăn gian khổ, địch đánh phá liên tục. Các đơn vị tên lửa trong nhiều tình huống chiến trường không được biên chế đầy đủ đạn theo cơ số 2 – 3 tên lửa trên một mục tiêu. Khoảng hơn 50 phần trăm các mục tiêu bị tiêu diệt bằng 2 tên lửa, 6% là 3 tên lửa, phần còn lại là 1 tên lửa. Mỗi trung đoàn tên lửa tùy theo yêu cầu nhiệm vụ được bảo vệ bằng 2 – 3 khẩu đội pháo 37 mm, phối hợp với lực lượng phòng không địa phương và dân quân tự vệ.
Năm 1966 là năm hiệu quả tác chiến thấp, để bắn rơi một máy bay cần từ 9 – 10 tên lửa. Có rất nhiều nguyên nhân cho vấn đề này, trong đó yếu tố đầu tiên là các đơn vị tên lửa Việt Nam hầu hết còn rất mới, các sĩ quan điều khiển và các trắc thủ hầu như chưa có kinh nghiệm, kỹ năng tác chiến và phải đối phó với một kẻ thủ không chỉ có số lượng máy bay chiến đấu rất lớn, mà còn có một nền khoa học công nghệ quốc phòng hiện đại nhất thế giới. Nhưng nhược điểm chủ yếu là theo dõi, bám mục tiêu thủ công do nhiễu quá dày đặc làm tăng độ sai lệch lên từ 3 đến 4 lần, khả năng dẫn đạn thiếu chính xác do máy bay địch bay ở độ cao thấp và sử dụng nhiễu chủ động dày đặc.
Ngoài ra, điều kiện tác chiến khó khăn do hạ tầng giao thông Việt Nam còn đơn sơ bị đánh phá liên tục và ác liệt kể cả bằng B-52. Kinh nghiệm bảo quản bảo dưỡng, đảm bảo kỹ thuật trong cơ động hành quân và những sai phạm kỹ thuật khác do thiếu kinh nghiệm cũng gây tổn thất nhiều về đạn tên lửa. Chỉ riêng năm 1966 số lượng đạn hỏng hóc vì nguyên nhân kỹ thuật lên đến 154 tên lửa, nhưng sang năm 1967 số lượng đã giảm đáng kể, chỉ có 29 tên lửa hỏng hóc do các nguyên nhân khách quan và chủ quan.
Để đối phó với chiến thuật mới của đối phương, các chuyên gia kỹ thuật tên lửa Liên Xô đã tiến hành nâng cấp đầu đạn tên lửa, giảm vùng sát thương phía dưới của đạn xuống còn 300 m, giảm được tầm tiêu diệt mục tiêu gần nhất xuống còn 5 km, hiện đại hóa đài điều khiển tên lửa nhằm tăng cường khả năng sống còn trước tên lửa chống radar Shrike. Tên lửa được lắp đầu đạn mới, trường sát thương bằng mảnh đạn được mở rộng, phù hợp với điều kiện tác chiến trong môi trường nhiễu dày đặc và các kỹ năng cơ động chống tên lửa của phí công Mỹ.
Sang năm 1967, các tổ hợp tên lửa cải tiến đã làm tăng gấp đôi hiệu quả chiến đấu. Các khẩu đội tên lửa cũng tự tin và vững vàng hơn trong điều kiện chiến trường ác liệt, số lượng máy bay bị bắn hạ tăng nhanh chóng. Cuối năm 1967, Mỹ lại đưa vào sử dụng phương thức gây nhiễu mới, gây nhiễu theo rãnh đạn. Dưới tác dụng của loại nhiễu này, thay vì tín hiệu phản hồi từ tên lửa là chùm tín hiệu chế áp cực mạnh lên radar dẫn đạn tên lửa.
Kết quả là đài điều khiển mất tín hiệu tên lửa, tên lửa bay ở chế độ tự động và tự hủy. Nguyên nhân của sự cố này là Mỹ và Israel đã thu được các tổ hợp tên lửa S-75 Dvina, bị quân đội Ai Cập bỏ rơi trong cuộc chiến trên bán đảo Sinai mùa hè năm 1967. Ngay lập tức, các chuyên gia quân sự Xô viết và các cán bộ kỹ thuật tên lửa Việt Nam nỗ lực tìm giải pháp khắc phục. Chỉ một thời gian ngắn, ngay trên trận địa, công suất tín hiệu phản hồi trên các đầu đạn được tăng cường, thay đổi tần số phát xung. Đến cuối mùa thu năm 1968, hiệu quả tác chiến lại đạt và vượt mức trước đây.
Ngoài việc tăng cường khả năng tác chiến của các tổ hợp tên lửa, lực lượng phòng không Việt Nam tăng cường các hoạt động phối hợp giữa lực lượng tên lửa, pháo phòng không bảo vệ mục tiêu và hỏa lực phòng không dân quân tự vệ. Mặc dù chưa có được sự phối hợp thống nhất trong một thế trận đồng bộ, nhưng trên từng vùng địa phương, các hoạt động liên kết phối hợp tương đối tốt, có hiệu quả tác chiến cao, đặc biệt trong các trận đánh phục kích các cuộc tập kích đường không của không quân Mỹ, các đơn vị tên lửa lợi dụng địa hình địa vật, buộc máy bay Mỹ phải hạ thấp độ cao tránh tên lửa trong điều kiện bay khó khăn, rơi vào hỏa lực của lực lượng pháo và vũ khí phòng không tầm thấp.
Đến năm 1972, theo thống kê của các chuyên gia quân sự Liên Xô, con số thực tế tổng kết từ. các cố vấn trên chiến trường: kết quả tác chiến bình quân là trong 1.155 lần phóng đạn, phóng 2059 quả tên lửa, bắn rơi 421 máy bay Mỹ. Người Mỹ cho rằng đã phóng tới 4.224 quả tên lửa, nhưng chỉ xác nhận là có 49 máy bay bị bắn hạ bằng tên lửa.
Sau thảm bại của chiến dịch Điện Biên Phủ trên không - Linebacker II, tổng số máy bay bị bắn hạ theo thống kê của các cố vấn quân sự Liên Xô là khoảng 4.118 chiếc (bao gồm cả máy bay không người lái), con số cũng có thể không chính xác do số lượng máy bay bị bắn hạ bởi hỏa lực pháo và súng phòng không không được các cố vấn quân sự Liên Xô khẳng định.
Trong số đó các tổ hợp tên lửa S-75 Dvina tiêu diệt 1.163 máy bay, trong đó có 54 chiếc В-52, 130 máy bay không người lái. Tiêu hao khoảng 6.806 tên lửa. Mỹ chỉ thừa nhận số lượng máy bay bị tên lửa bắn hạ là 205 chiếc, trong đó có 15 В-52 (sau này con số máy bay B-52 bị diệt được tính lên đến 27 chiếc) nhưng số lượng tên lửa theo Mỹ được phóng lên là 8.038, vượt quá số đạn Liên Xô cung cấp cho Việt Nam.
Trong lịch sử phát triển của tên lửa phòng không Liên Xô trước đây và Nga ngày nay, đây là con số tổn thất khổng lồ mà Mỹ phải chịu đựng trong một cuộc chiến tranh cục bộ thất bại. Vũ khí hiệu quả và năng lực chiến đấu kiên cường, dũng cảm và sáng tạo của lực lượng tên lửa phòng không Việt Nam đã đập tan thần tượng không lực Mỹ, đưa tổ hợp tên lửa phòng không S-75 Dvina lên đỉnh cao vô địch của tên lửa phòng không trong suốt chiều dài lịch sử mà không một tổ hợp tên lửa nào tính đến nay và có thể cả trong tương lai có thể đạt được hiệu quả tác chiến tương tự.
Xem lại:Tên lửa phòng không Liên Xô bảo vệ bầu trời các quốc gia đồng minh