Chiều 23-12-1972, phi công Vũ Xuân Thiều đã nhận lệnh cơ động máy bay vào sân bay Cẩm Thủy. Máy bay hạ cánh xong được kéo ngay vào chân núi cất giấu. Rạng sáng 24-12, máy bay của không quân Mỹ rải bom phá nát sân bay Cẩm Thủy. Sau khi kiểm tra, Tư lệnh Binh chủng Không quân đã lệnh cho công binh gấp rút sửa chữa sân bay. Chỉ ít ngày sau, công việc khôi phục sân bay Cẩm Thủy tạm ổn, đủ điều kiện cho máy bay cất-hạ cánh.
Sân bay Cẩm Thủy xây dựng trên một nương ngô được lu lèn vội, đường băng bằng đất chỉ dài 1,4km, rộng chưa đầy 30m, hai bên là ruộng; do một đầu là núi nên máy bay chỉ có thể cất cánh được một chiều từ phía núi. Quá trình cất-hạ cánh, nếu phi công không có kinh nghiệm cất-hạ cánh ở đường băng ngắn, hẹp hoặc để xảy ra sai sót dù rất nhỏ, sẽ dẫn tới tai nạn. Do được huấn luyện và các phi công đàn anh truyền thụ kinh nghiệm nên phi công Vũ Xuân Thiều rất vững tin khi cất cánh từ đường băng bằng đất này.
Theo phương án tác chiến đã xác định, sau khi vào cấp 1 khoảng hơn 10 phút, đúng 21 giờ 41 phút đêm 28-12-1972, phi công Vũ Xuân Thiều được lệnh cất cánh từ sân bay dã chiến Cẩm Thủy đi đánh "pháo đài bay" B-52 Mỹ. Từ đường băng sân bay bằng đất, phi công Vũ Xuân Thiều nhanh chóng điều khiển chiếc MiG-21 bay dọc biên giới Việt-Lào theo dẫn dắt của sở chỉ huy. Khi phát hiện được dãy đèn của máy bay B-52 ở phía trước, bên trái, Vũ Xuân Thiều xin phép sở chỉ huy vào công kích. Đưa được chiếc B-52 vào vòng ngắm, anh phóng hai quả tên lửa vào mục tiêu. Một khối lửa bùng lên, nhưng do cự ly quá gần, tốc độ máy bay quá lớn nên Vũ Xuân Thiều không kịp thoát ly khỏi điểm nổ và quầng lửa của chiếc máy bay B-52 bị anh bắn cháy. Phi công Vũ Xuân Thiều anh dũng hy sinh sau khi lập công hạ một chiếc máy bay B-52 trên bầu trời Tây Bắc.
HƯƠNG NGÂN
(theo tài liệu của Quân chủng Phòng không-Không quân)