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1924年10月下旬，第二次直奉大战激战正酣，直系陆军检阅使兼第十一师师长冯玉祥联合胡景翼、孙岳等部突然发动北京政变，囚禁曹锟，致使直军一败涂地，奉系和冯玉祥共同接管北京政权。
冯玉祥把部队改称国民军，自任总司令，胡景翼、孙岳任副总司令。所部分别编成国民军第一、第二、第三军。国民军第一军接收了曹锟的保定航空司令部，邓建中、曹宝清、张画一、欧阳璋等大部分人员被冯玉祥留任。12月，在北京组建西北边防督办公署航空处，任命王乃模为处长，邓建中为副处长。下设航务、机械、教育、总务四科，并向国外订购六架飞机。1925年1月，航空处移往清河镇。由清河航空工厂装配两架飞机，同时又购买三架，陆续在张家口、绥远、包头等处开辟临时飞机场。2月，王乃模他调，邓建中接任处长，曹宝清任副处长，拥有飞机10余架。
这年，冯玉祥与奉系矛盾激化，爆发了战争。航空处奉命组成航空大队，以曹宝清任大队长，欧阳璋为副大队长，下编两个飞机队，共拥有八架飞机，欧阳璋、高在田分任队长。航空大队组成后进驻京津线窦张庄，归张之江指挥，担负前线的侦察和轰炸，支援地面部队打退奉军李景林部的进军并乘胜推进至天津，缴获奉军四架飞机。11月，航空处改组，成立航空司令部，以邓建中、曹宝清为正副司令迁往石家庄。1926年4月，奉军以主力向驻守北京地区的国民军再次发起进攻，国民军收缩兵力退守南口，航空队从清河移驻张家口孔家庄。双方飞机纷纷出动支援地面作战。为了加强空军实力，冯玉祥部又购买意大利制“安沙尔德”式飞机12架，并争取到苏联的援助，由苏方派出六名飞行和机械人员，驾驶三架“蒂海威仑”式飞机参加南口、大同之役。战争进行到夏天，吴佩孚打败国民军岳维峻部，与奉军联合进攻冯玉祥。奉系调集陆军主力和空军向南口发动大规模攻势，国民军不支，退至张家口一线防御。冯玉祥将指挥权交由张之江代理，自己率少数随员赴苏，邓建中也随同前往，与苏联接洽航空器材补充事宜。曹宝清升任司令，张画一接任副司令。
奉军张学良、韩麟春部沿京绥路继续向张家口进攻，万福麟部从多伦向国民军侧后包抄，直军以靳云鹏为总指挥，向察南压进，空军协同支援，形成了对张家口的合围。这时，张作霖又唆使一直观望的山西军阀阎锡山出兵。阎锡山看时机已到，立即以商震为前敌总指挥出兵大同、天镇之间，截断冯玉祥部向绥远方向的退路。经过苦战，国民军损失惨重，遂迅疾西退，飞机也用火车装运西撤。途中突遇冰雹，飞机受到一定损失。韩复榘、石友三、陈希圣等部被阎锡山收编，航空司令部也同时被改编，其余部队退至五原。
1926年9月，冯玉祥从苏联回国，在五原誓师，组成国民军联军，响应广东国民政府的北伐。韩复榘、石友三、陈希圣、张万庆等旧部先后脱离阎锡山，归到冯玉祥旗下。但航空队因飞机缺少器材，缺乏油料，一时无法起飞。不久，阎锡山为形势所迫，不便强留冯玉祥的航空队。这样，航空队全部迁往包头，回归冯玉祥部。以后，因冯玉祥部一度军事失利，航空队被奉军收编，只有少数人随陆军转移，经宁夏到了西安。
1927年春，冯玉祥的第二集团军在西安、洛阳俘获“爱弗罗”、“高德隆”式飞机各一架。4月，就在洛阳正式成立了航空学校，以邓建中为校长，刘中檀为教育长，娄长佑、尚福田等人为教官，挑选20多名优秀学员培养，预备编组一个中队，以刘中檀为队长。1929年，冯玉祥出任南京政府军政部长后，由政府购拨“摩斯”式飞机六架、“容克”式飞机一架归洛阳航校，重新组建第二集团军空军，成立了西北航空处，以邓建中为监督，刘中檀为处长，下设教育、总务两科，一个飞机修理厂，后又补充“可塞”式飞机一架。至此，冯玉祥的空军又初具规模。
1930年4月，中原大战爆发，冯玉祥成立了航空司令部，以邓建中为司令，驻扎在郑州，下辖两个大队。9月，第二集团军航空司令部缩编为航空处，后并入山西航空处，洛阳航校的学生分别编遣，冯玉祥的空军从此宣告结束。