השלים את המשפט הבא: פטרוב הפך למפקד הטייסת השלישית של הגדוד האווירי הלוחם ה-68
מלחמת החורף. הוא טען מספר ניצחונות במהלך המלחמה. ב-17 בפברואר 1940, על אגם מולה-ג'רווי, הטייס נ. קוסיצ'קין הופל ונחת על הקרח. פטרוב נחת וחבר את קוסיצ'קין לסקי של ה-I-15bis שלו תחת אש פינית. כאשר פטרוב נחת בבסיס שלו, היו בערך 100 חורים בגוף המטוס שלו. ב-7 באפריל 1940 הוענק לפטרוב תואר גיבור של ברית המועצות ומסדר לנין, והפך לאדם הראשון שנולד בקארליה שקיבל את ההבחנה.