"新疆王"显然有自己的小算盘，他想从苏联那边拿到更多的装备和好处。
秉着"先占阵地，逐渐深入"的想法，陈云说："插班不行，那就另起一班，先学理论，待飞行器材空闲时再上空中也行。"他的耐心以及决心，终使盛世才决定这期全部招收中共学员，将已招收录取的第三期飞行班学员和第二期机械班学员全数辞退，延期到下期免试招收。不过，盛世才亦提了一些自己的条件。
听完盛世才说的条件，陈云认为所提条件不算多，也不苛刻，就将这些条件答应下来。协议达成后，中共随即派了7名学校官员给盛世才支配，其余条件后来也一一兑现。盛世才随即也将已招收的二期机械班和三期飞行班学员全数辞退，全部招收中共党员，并免试录取。
"由于陈云与盛世才反复谈判后达成协议，由新疆国民党军队的航空队为八路军培训50名空地勤人员。这一具有历史性协议的签订，组建起了我们自己的红色航空队。"陈云纪念馆馆长徐建平在回忆当年这一过程时，仍为陈云当时的远见激动不已。
"你们将是第一批红色飞行师"
1937年11月，陈云按照中共中央的指示调回延安担任中央组织部长。
回到延安的陈云在中共中央政治局会议上对新疆情况作了全面汇报，并且重点讲到了新疆航空队的筹建问题。毛泽东主席笑着赞扬说： "陈云同志为我党办了件大好事啊！我看这事得由你具体负责。人员么，可以分别从迪化'新兵营'、延安抗大和摩托学校物色嘛！"
陈云随后亲自在延安挑选航空学员，并委托援华抗日的美国医生马海德负责体检，经过筛选，最后确定下19人。针对当时学员有畏难情绪，陈云曾风趣地说："我在苏联时，问过苏联空军的一位飞行师，文化水平低的人能不能学会开飞机？那位飞行师回答我'只要不是石头，就可以学会开飞机。'"
1月8日，在送别这批学员离开延安时，陈云说："你们将是第一批红色飞行师，是红色空军第一批骨干，不要怕文化低，不要怕人家看不起，要有坚强的毅力，刻苦学习，一定要把技术学到手；要搞好团结，遵守纪律，保持党的荣誉。"3月初，19名学员到达迪化，与"新兵营"的同志会合。中央驻新疆代表邓发热情地接待了大家，并宣布43名同志(原44人中有一人因病返回了延安)组成两个班。
飞行班25人，分别是：吕黎平、安志敏、方子翼、袁彬、胡子昆、陈熙、刘中惠、张毅、汪德祥、杨一德、方槐、方华、夏伯勋、黎明、赵群、李奎、谢奇光、王东汉、龚廷寿、邓明、余天照、黄明煌、杨光瑶、王聚奎、彭浩。
机械班18人，分别是：严振刚、朱火华、周立范、金生、曹麟辉、丁园、王云清、黄思深、陈旭、云甫、周绍光、刘子立、陈御风、吴峰、刘子宁、彭仁发、吴茂林、余志强。吕黎平担任飞行班班长，严振刚担任机械班班长。
这支航空队的学员们，面临的却是巨大的挑战。
时任新疆航空队飞行班班长的吕黎平在回忆录《星光照西陲》中写到，初学飞行的队员们，深深感到了沙场作战和驾驶飞机的区别，原本以为飞机这个大家伙操纵起来要用力，可在空中，"我刚使一点劲，飞机的头一下子就直翘起来……开飞机动作不能粗暴，要像绣花那样轻手轻脚的才行。"
随着难度的增大，训练的危险性大大增加了。在一次"横滚"训练中，学员汪德祥由于意外坠地牺牲。苏联教官李佐古布，特意用了4个飞行日，安排每人8个起落，专飞螺旋，训练横滚动作的进入与改出要领。但在此期间，还是发生了3次严重飞行事故。
据袁彬(后曾任解放军空军副司令员)回忆，那时每天看着盛世才的飞机大炮和坦克装甲从眼前过，心里就痒痒了，但又怕自己文化不够，学不好。夜深人静的时候，他躺在床上回忆起长征的路上，敌机在头上疯狂扫射，使许多战友牺牲，他却只能气愤地说："有种下来，咱较量较量。"
正是这种咬牙切齿的精神，使得学员们以惊人的毅力坚持下来，弥补了自己文化不高的缺陷。
1942年4月，43名学员中除因事故牺牲二人，患病等其它原因淘汰、停飞四人外，剩下37名学员全部完成学业。毕业时，其中21名飞行员，已全部完成P-5型侦察轰炸机的技术、战术训练。16名机械员已熟练掌握了上述机型的维护技术。红军学员淘汰率仅为4%，与前两期盛世才收的同类学员高达20-25%淘汰率相较，红军学员创造了新疆航空队历史上的奇迹。
但是还没等到冲上蓝天，与日本空军一决高低，这批骨干就被盛世才关进了监狱。直到中共中央后来多方营救，这批学员才于1946年辗转回到延安。
1949年后，人民空军组建的第一批7所航校，7名校长中有4人是新疆航空队学员。第一批红色飞行师们真正成为了红色空军的骨干，培养、组建起了共和国新的蓝天雄鹰。
