С августа 1942г. в составе 511 скоростного бомбардировочного авиаполка (командир полка- майор Бабанов Анатолий Александрович).

С марта 1943г. личный состав полка проходил обучение в 15 отдельном запасном авиаполку.

В мае 1943г. полк был преобразован в 511 отдельный разведывательный авиаполк (командир полка- подполковник Бабанов Анатолий Александрович, начальник штаба- майор Халюк Роман Алексеевич). На вооружении полк имел самолеты Пе-2.

С 13 июля 1943г. базировался на аэродроме Чернянка. Участвовал в Белгородской и Харьковской операциях.

14 августа 1943г. у Харькова экипаж был атакован пятью истребителями Ме-109 (Мессершмитт). Огнем пулемета Николай Филиппович отбил все атаки истребителей.

17 августа от Полатвы до Люботин самолет преследовала тройка Ме-109. Ведя заградительный огонь, Николай Филиппович не позволил истребителям приблизиться на расстояние эффективной атаки.

К сентябрю 1943г. старший сержант Франков совершил 11 боевых вылетов на разведку войск противника в районах Белгород, Харьков, Полтава, Красноград и др.

Приказом от 05 сентября 1943г. был награжден медалью «За отвагу».

06 января 1944г. участвовал в разведке аэродрома Хмелевое и станции Новая Украинка.

25 февраля 1944г. дороги на Первомайск и аэродрома.

27 февраля 1944г. аэродрома Подгорное.

Все разведданные своевременно передавал по рации в разведотдел 5 воздушной армии.

К средине апреля 1944г. совершил 28 боевых вылетов.

Приказом от 05 июня 1944г. был награжден орденом Отечественной войны II степени. Назначен начальником связи авиаэскадрильи (АЭ).

В марте 1944г. командование полком принял подполковник Берман Семен Давидович.

Летом 1944г. полк участвовал в Ясско-Кишиневской операции.

05 июля 1944г. в районе Тыргу экипаж был атакован парой Ме-109. Николай Филиппович, точным огнем, вынудил истребителей отказаться от преследования.

27 июля 1944г. участвовал в разведке района Пятра- Бакэу.

31 июля 1944г.- станции Пятра, аэродрома Бакэу.

К началу августа 1944г. старшина Франков произвел 42 успешных боевых вылета. Приказом от 08 сентября 1944г. был награжден орденом Красного Знамени.

20 августа 1944г. с 14-30 до 16-00 экипаж в составе: летчик младший лейтенант Кудинов Александр Васильевич, штурман АЭ капитан Тарасютин Александр Федорович и стрелок-радист ст.сержант Франков Николай Филиппович выполняли боевое задание по наблюдению за полем боя на участке Тыргу-Фрумос – Яссы (Румыния). На высоте 4300м. на подходе к району Поду-Иолаей экипаж был атакован двумя истребителями FW-190 (Фокке-Вульф). Истребители атаковали по очереди, с тем, чтобы беспрерывно держать разведчика под огнем. Экипаж маневром, огнем из пулеметов и авиационными гранатами АГ-2 не давал возможности истребителям подойти на близкую дистанцию. Резким пикированием экипаж ушел на свою территорию и благополучно возвратился на аэродром.

28 октября 1944г. участвовал в разведке дорог Осиек- Батина, Цеглед- Ионор.

30 октября 1944г.- берега р.Дунай и аэродрома Буковар.

01 ноября 1944г. экипаж в составе: ст.лейтенант Панченко Евгений Леонтьевич, штурман капитан Иващенко Василий Александрович, стрелок-радист старшина Франков Николай Филатович на самолете Пе-2 в 15-00 вылетел на выполнение боевого задания по фотографированию железнодорожных станции г.Будапешт. Во время фотографирования стрелок-радист доложил, что ниже на 2000-2500м. город патрулируют две пары немецких истребителей. Над целью на высоте 7000м самолет был обстрелян зенитной артиллерией противника. Командир выполнил противозенитный маневр и продолжил фотографирование. В этот момент старшина Франков заметил пару истребителей FW-190 (Фокке-Вульф-190) на дистанции 800-900м от самолета. Летчик, набрав высоты, сделал разворот на свою территорию. Вражеские истребители преследовали разведчиков, но огонь не открывали, пытаясь подойти на близкую дистанцию. Когда истребители приблизились до 400м, старшина открыл из люкового пулемета огонь по ведущему. Со второй очереди истребитель был подбит, второй, дав две неприцельные очереди, ушел в сторону Будапешта.

К средине декабря 1944г. старшина Франков выполнил 73 успешных боевых вылета. Был представлен к ордену Красной Звезды, приказом от 25 апреля 1945г. награжден орденом Славы III степени.

02 января 1945г. экипаж в составе: командир АЭ капитан Гришанов, штурман АЭ капитан Коханюк Степан Иванович, стрелок-радист старшина  Франков Николай Филиппович во время фотографирования центральной части г.Будапешт на высоте 5000м заметили приближение пары истребителей противника. Командир решил продолжить выполнение задания, приказав экипажу, огнем пулеметов не подпускать истребители на близкое расстояние. Истребители произвели два захода для атаки, но, из-за ответного огня, не смогли приблизиться для прицельной стрельбы. Закончив фотографирование, капитан Гришанов с резким снижением изменил курс и благополучно возвратился на свой аэродром. 

25 января 1945г. старший старшина Франков был награжден Летной медалью (США).

20 апреля 1945г. участвовал в разведке станций Ииглава и Зноймо.

25 апреля 1945г.- станций Остроковице, Гравице.

За годы войны участвовал в 104 успешных боевых вылетах на дальнюю и ближнюю разведку. Был представлен к ордену Красного Знамени, приказом от 16 июня 1945г. награжден орденом Славы II степени. 

В августе 1945г. полк перебазировался на аэродром Подгородняя (г.Первомайск, Одесская обл.). 

Старшина Франков награжден медалями «За взятие Вены», «За взятие Будапешта», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В честь 40-летия Победы награжден орденом Отечественной войны II степени.