Вначале перед авиаторами стояли две задачи: выслеживать советские подводные лодки на маршрутах конвоев и предупреждать об их появлении корабли, пулеметным огнем и бомбами атаковать обнаруженные в пределах болгарских территориальных вод неприятельские субмарины. Позже к этим задачам добавилось обнаружение мин и минных полей перед входами в порты Варна и Бургас; прикрытие своих кораблей во время постановки минных заграждений; спасательные операции, а также аэрофотосъемка. В первые месяцы над охраняемым конвоем непрерывно патрулировал один вооруженный только пулеметами самолет, в то время как на земле оставалось несколько дежурных машин с подвешенными двумя-шестью 20-кг бомбами. При обнаружении противника экипаж патрульного самолета подавал сигнал конвою и дежурным машинам, одновременно атаковал подлодку пулеметным огнем. Эффективность такой тактики оказалась очень низкой, и позднее на патрулирование «Враны» стали отправляться с бомбами. Причем, если те не использовались, то в целях повышения безопасности сбрасывались перед посадкой.

В 1941 г. задокументировано 5 случаев боевого контакта болгарских самолетов с советскими подводными лодками. 16 августа в 13.45 патрульный экипаж, сопровождавший болгарское судно «Царь Фердинанд» и румынское «Каварна», обнаружил субмарину между устьем реки Камчия и мысом Эмине. Ее обстреляли из пулемета, а прибывший дежурный самолет сбросил 4 бомбы. Позже подошли еще три машины, с которых сбросили 8 бомб. Однако никаких признаков повреждения лодки обнаружено не было. Предполагается, что атаке подверглась Щ-211, высадившая у устья Камчии группу нелегальных эмигрантов во главе с Цвятко Радой-новым. 30 августа, вероятно, эта же лодка пыталась атаковать у мыса Эмине охраняемый с воздуха конвой. Действия самолетов были идентичны первому случаю. Таким же получился и результат.

21 сентября воздушный патруль обнаружил подлодку, когда та пыталась атаковать конвой из двух румынских транспортов и пяти болгарских кораблей охранения, следовавших по маршруту Шабла-Варна. К месту событий были вызваны дежурный S-328, а также один немецкий и один румынский самолеты. Однако пока они прибыли, подлодка успела скрыться.

29 сентября экипаж «Враны» сопровождал на переходе Варна-Бургас конвой из трех итальянских танкеров. Авиаторы не заметили субмарину, и взрыв торпеды, угодившей в корму танкера «Суперга», стал полной неожиданностью как для них, так и для моряков. Судно быстро затонуло. Согласно советским источникам эту победу одержала Щ-211, которой командовал капитан-л-т Девятко.

15 октября по маршруту Варна-Шабла двигалось одно транспортное судно, сопровождаемое четырьмя болгарскими боевыми единицами. Конвой имел и прикрытие с воздуха. В 10.55 с борта самолета обнаружили подлодку, направлявшуюся к кораблям на перископной глубине. В этот раз S-328 нес 6 бомб, две из которых были сброшены в первой атаке. Авиаторы зарегистрировали попадание в корпус лодки, после чего та быстро ушла на глубину. Экипаж сбросил и оставшиеся бомбы. Почти со 100% вероятностью можно утверждать, что так была потоплена М-58, которая, согласно советским документам, исчезла в этом районе между 18-21 октября.

В целом, с 6-го августа и до конца 1941 г. болгарские самолеты участвовали в 68 миссиях, из которых 41 - по охране конвоев. Таким образом было обеспечено сопровождение 73 транспортных судов.