С 19 по 30 марта 1942 года бронепоезда отразили шесть налетов вражеской авиации (группы от 2 до 8 самолетов), при этом подбив своим огнем 2 немецких бомбардировщика. В апреле - мае бепо также вели бои с немецкой авиацией, не позволяя ей бомбить станцию и эшелоны. Наиболее массированные налеты были в июне 1942 года, при этом в ходе боя 25 июня осколками бомб было убито 2 и ранено 7 человек из личного состава дивизиона, а бепо №2 получил несколько повреждений.
Приказом штаба Калининского фронта 3 августа 1942 года 52-й ОДБП передается в состав 30-й армии с дислокацией на станциях Колодези, Льняная и Пожитово. 23 августа дивизион получил задачу - «взаимодействовать с 369 сд, которая наступает в полосе железной дороги и развивает успех по овладению г. Ржев». Бронепоездам предписывалось подавить своим огнем узлы сопротивления противника в районе Галахово и Тимофеево севернее города.
На следующий день утром бепо произвели пять огневых налетов, израсходовав при этом 1310 76-мм снарядов. Благодаря поддержке бронепоездов пехота 369-й стрелковой дивизии сумела захватить немецкие позиции без потерь. Однако в 11.15 немецкая авиация (15 самолетов) атаковала уходящий с огневой позиции бепо «Тамбовский рабочий». В результате, «одна бомба попала в контрольную платформу, бронепоезд получил серьезные повреждения ходовой части и тормозной системы, бронепаровоз и бронеплощадки имели много сквозных пробоин, оба 37- мм зенитных орудия вышли из строя, убито осколками бомб два зенитчика, четыре человека ранено, в том числе командир дивизиона майор Титов». В результате, 29 августа бепо «Тамбовский рабочий» отправили на ремонт в Ярославль, откуда он вернулся 22 сентября 1942 года.
В течение 2,5 месяцев бронепоезда 52-го ОДБП поддерживали наши часто в боях за Ржев. Всего с 24 августа по 15 ноября 1942 года бепо произвели 106 огневых налетов по позициям противника, уничтожили при этом 8 ДЗОТ, 5 минометных батарей, 4 отдельных орудия, 9 пулеметов, 2 склада с боеприпасами, прожекторную установку, транспортный эшелон, большое количество живой силы, сбили 4 немецких самолета, подавили огонь 5 минометных и 9 артиллерийских батарей. Свои потери за этот период составили 8 человек убитыми и 42 ранеными, 42 бойца и командира были награждены орденами и медалями.
На основании распоряжения начальника ГБТУ КА N°1109420 от 5 декабря 1942 года бронепоезда получили новые номера: №1 «Тамбовский рабочий» - №648, №2 «Мичуринец» - №714.
