Vừa khiếp sợ vừa khâm phục, quân Đức đã phong biệt danh cho phi đội của Nadezda là “những mụ phù thủy bóng đêm”. Còn các nam phi công Liên Xô lại trìu mến gọi phi đội này là “những con én đêm” vì “những con én” đó đã biết bay đến mục tiêu của địch một cách nhanh chóng, bí mật và ném bom rồi lặng lẽ bay đi. Tờ báo của Anh The Daily Telegraph đã đăng một bài về Nadezda và về phi đội của bà.
Trung đoàn nữ không quân này được cung cấp và trang bị rất sơ sài. Các nữ phi công được cấp quân phục mùa hè của nam giới. Họ được trang bị những máy bay PO-2 là loại máy bay sản xuất trong thập niên 1920. Đây là loại máy bay cánh kép có thân làm bằng gỗ dán, được phủ một lớp vải ở trên. Các thiết bị trong máy bay đều là những loại cổ lỗ nhất, không có thiết bị liên lạc vô tuyến, phải dùng đồng hồ bấm giây và bản đồ để làm thiết bị dẫn đường, không được trang bị vũ khí và dù.
Trên máy bay chỉ mang theo được 2 quả bom. Vì thế trong chiến đấu, các nữ phi công phải thực hiện nhiều chuyến bay, Nadezda có đêm phải thực hiện 18 chuyến bay. Họ ném bom xong và lặng lẽ trở về sân bay, tiếp tục nhận bom mới và nhanh chóng bay đến mục tiêu. Họ phải dùng dây chão để ném bom. Mục tiêu ném bom là các công sự quốc phòng, các căn cứ hậu cần và các kho bãi của quân đội Đức.
Cũng vì máy bay PO-2 là loại máy bay nhẹ và bay ở tầm thấp, các nữ phi công phải luôn tìm cách làm thế nào để bay qua được các radar của địch. Đó được gọi là chiến thuật của các kiều nữ "con én đêm". Họ bay cách mục tiêu của đối phương một cự ly nhất định và họ giảm âm động cơ. Khi động cơ đã được giảm âm, họ cho máy bay lượn vòng và ném bom. Sau đó mới cho động cơ hoạt động trở lại và bay về căn cứ của mình.
Nadezda Popova đã thực hiện được 852 chuyến bay chiến đấu, tham gia giải phóng Kubal, Crimea, Belarus, Ba Lan và Đức. Với những chiến công đó, ngày 23/2/1945, Đại úy không quân Nadezda Popova được phong Anh hùng Liên Xô. Trong danh sách Anh hùng Liên Xô đợt đó, có cả Đại tá Semen Kharlamov, người chồng tương lai của bà.
Vào một ngày hè năm 1942, chàng phi công Semen Kharlamov được đưa vào cấp cứu ở Quân Y viện dã chiến ngoại ô thành phố Rostov. Anh được băng bó toàn thân vì bị đạn bắn vào cổ, phá mất cái mũi đẹp và cả vùng thắt lưng, mông... Chẳng ai nhận ra anh, chỉ biết rằng anh vừa thực hiện một chiến công trên trời. Máy bay của anh bị bắn cháy, nhưng anh không rời nó.
Semen được mổ xẻ "toàn diện", nhưng liều thuốc chữa trị khá đơn giản: Một cốc rượu Vodka và ý chí chiến đấu của anh - bà say sưa kể chuyện với mọi người về "mối tình đầu" của mình khi chỉ nhìn thấy được "người yêu tương lai" trong lớp băng trắng toàn thân... Về sau, bà hỏi chồng: "Sao anh mạo hiểm thế, không nhảy dù ra". Câu trả lời rất gọn: "Vì mình tiếc chiếc máy bay quá!".
Chàng sĩ quan phi công Semen Kharlamov đã trở lại đơn vị chiến đấu sau khi lành vết thương. Một hôm ông tìm thấy Nadezda Popova "trên nẻo đường chiến tranh": Đội bay của Nadezda đang thực hiện các chuyến bay chiến đấu". Một chàng thợ máy tới nói với bà: "Thưa đồng chí chỉ huy, có người đàn ông hỏi đồng chí!". Lúc đó, máy bay của bà đang chuẩn bị cất cánh. Đó là Semen, người mà trước đây bà chỉ nhìn được qua lớp băng trắng toàn thân.
Trong mấy phút trò chuyện ngắn ngủi, bà dí dỏm nói: "Vậy là người anh vẫn toàn vẹn, cái mũi vẫn còn nguyên!". Từ đó, trong cabin máy bay của Nadezda Popova luôn có rất nhiều táo do Semen ném vào, vì gần sân bay có một vườn táo. Còn "tiêu chuẩn" 100gram Vodka của bà (sau khi hoàn thành mỗi chuyến bay theo thông lệ thời đó với những "chiến binh bầu trời") thì bà nhường cho người yêu.
Có người hỏi ông bà về ngày cưới của họ. Bà trả lời: "Chúng tôi cho là ngày 10/5/1945. Vì ngày đó chúng tôi đã ghi tên mình cạnh nhau trên cột lớn ở cửa vào tòa nhà Quốc hội Đức: "SeMen Kharlamov, tỉnh Saratov"; "Nadezda Popova, vùng Donbass". Đó là ngày "đăng ký kết hôn" của chúng tôi" - Bà khẳng định như vậy, vì nó diễn ra sau cái ngày tràn ngập niềm vui và tự hào của nhân dân Liên Xô - Ngày chiến thắng phát xít Đức 9/5/1945.
Sau chiến tranh, với đứa con đầu đang trong bụng, bà tới phục vụ chồng ở trung đoàn không quân của ông. Semen Kharlamov tiếp tục phục vụ trong Quân chủng Không quân Xôviết với cấp hàm Thượng tướng và là cấp phó của Nguyên soái không quân Pokrykin nổi tiếng. Còn Nadezda Popova được bầu vào đại biểu Xôviết tối cao, làm việc ở Ủy ban Phụ nữ Liên Xô và Ủy ban Bảo vệ hòa bình quốc gia.
Hàng năm, cứ tới ngày 9/5, bà được con cháu và những người ngưỡng mộ "tháp tùng" ra Hồng trường của thủ đô Moskva. Đây là dịp bà được gặp lại những người bạn, người đồng chí. Trong Ngày chiến thắng phát xít Đức năm 2013, bà chụp ảnh lưu niệm với Valetina Tereshkova, Anh hùng Liên Xô, nữ phi công vũ trụ Liên Xô đầu tiên trên thế giới bay vào vũ trụ. Ngày 8/7/2013, bà Nadezda Popova đã ra đi vào cõi vĩnh hằng ở tuổi 92.
Chồng bà, Thượng tướng Semen Kharlamov qua đời từ năm 1990. Họ có một con trai, hai cháu và ba chắt. Người con trai nay đã mang quân hàm cấp tướng. Tất cả đều thành đạt và giữ được truyền thống của cha ông
