Depuis le début de 1942, les FAFL sont équipées en appareils performants (Spitfire et Boston), qui confèrent à leurs équipages une efficacité accrue. Au printemps, le général Valin se trouve désormais à la tête d’une force appréciable : 126 avions, 339 navigants, qui se déploient sur plusieurs théâtres d’opérations en Europe occidentale, en Afrique, au Moyen-Orient. Après le débarquement anglo-américain en Afrique du Nord, qui entraîne la fusion entre les forces françaises présentes en AFN et les FAFL sous le nom de « Forces aériennes françaises » (FAF), la conférence d’Anfa (janvier 1943) décide de réarmer l’aviation française rassemblée en la dotant de 1000 avions supplémentaires. De Gaulle et Giraud se mettent d’accord pour constituer une force aérienne indépendante, correspondant à celle d’une armée de terre de huit divisions. Au sein des FAF, les FAFL continuent, alignant à présent 3 700 hommes, dont plus de 800 navigants.

L’année 1943 est marquée par l’exécution de missions destinées à préparer le débarquement en Normandie : destructions de voies ferrées, de ponts, de terrains d’aviation, de centrales électriques, protections de convois. Reformé en avril, sous les ordres du commandant de Rancourt, le groupe Lorraine exécute des missions debombardement à partir de juin – la plus spectaculaire sera la destruction de la centrale électrique de Chevilly-Larue (3 octobre 1943). De son côté, Alsace multiplie les exploits sous le commandement de René Mouchotte (abattu le 27 août) ; c’est dans ce groupe que le sergent Pierre Clostermann remportera ses premières victoires.

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