«Железняков» прикрывал и дерзкую операцию по доставке новых стволов орудий на легендарную 30-ю батарею.
«Как ненавидели этот бронепоезд немцы, и сколько добрых, полных благодарности слов говорилось в его адрес нашими бойцами и командирами, – писал впоследствии участник обороны Севастополя полковник И.Ф. Хомич. – На бронепоезде работали моряки. Отвага черноморцев давно вошла в поговорки. Бронепоезд и в самом деле налетал на противника и вел огонь с такой стремительной неожиданностью, словно бегал не по рельсам, а прямо по неровной земле полуострова».
Немецкая авиация постоянно охотилась за последним крымским бронепоездом, доставлявшим им столько головной боли.
Во время боев за Мекензиевы горы немецкой тяжелой артиллерии удалось разбить железнодорожный путь перед движущимся бронепоездом. Под откос полетели балластные платформы, сошла с рельсов бронеплощадка. Осколки очередного снаряда вывели из строя магистральный локомотив, а мощности второго бронированного паровоза не хватало для того, чтобы поднять бронеплощадку на рельсы.
Бронепоезд спас помощник машиниста Евгений Матюш. Для ремонта локомотива он забрался в забросанную сырым углем топку. Вода, которой поливали смельчака, тут же испарялась. Закончив работу, Матюш еле успел выбраться наружу, как потерял сознание от ожогов. Благодаря его подвигу удалось ввести в строй паровоз, поднять на рельсы бронеплощадку и вывести состав из-под удара тяжелых батарей противника.
Вскоре в Севастополе подошли к концу запасы угля. Несколько раз железняковцам удавалось вывезти уголь буквально из-под носа у противника – со станции Мекензиевы Горы, которая переходила из рук в руки. Когда закончился и этот уголь, машинист Галинин предложил изготовлять специальные брикеты из угольной пыли и гудрона. Эта идея оказалась вполне жизнеспособной, и угольную пыль собирали на территории железнодорожной станции и по всему Севастополю.
В 1941–1942 годах бронепоезд произвел более 140 боевых выходов. Только с 7 января до 1 марта 1942 года «Железняков», по данным командования Севастопольским оборонительным районом, уничтожил девять дзотов, тринадцать пулеметных гнезд, шесть блиндажей, одну тяжелую батарею, три самолета, три автомашины, десять повозок с грузом, до полутора тысяч солдат и офицеров противника.
15 июня 1942 года «Железняков» вступил в бой с колонной немецких танков, подбив не менее трех бронированных машин.
21 июня отходящие к Севастопольской бухте защитники города подорвали на Северной стороне всю оставшуюся артиллерию. Мощной артиллерийской единицей остался только бронепоезд, который теперь базировался в Троицком тоннеле. «Железняков» обстреливал немецкие части на Северной стороне до тех пор, пока на стволах орудий не начинала гореть краска.
