Участник Советско-финской войны.

С марта 1940г. начальник разведотделения 149 истребительного авиаполка.

С 01 сентября 1941г. адъютант авиаскадрильи. Организовал ведение учета и отчетности боевой работы экипажей. К 31 декабря эскадрилья выполнила 479 боевых вылетов.

Капитан Беленко представлен к ордену Красной Звезды, приказом от 23 февраля 1942г. награжден медалью «За боевые заслуги».

С июля 1942г. старший помощник начальника оперативно-разведывательного отделения по разведке 230 штурмовой авиадивизии. Вел работу по обучению летного состава методам ведения воздушной разведки.

К октябрю 1943г. отработал более 100 фотосхем, дивизией за это время уничтожено 380 самолетов, 982 танков, 682 орудия противника.

Приказом от 25 октября 1943г. майор Беленко награжден орденом Красной Звезды.

Награжден медалью «За оборону Кавказа».

В ноябре 1944г. за многолетнюю и безупречную службу награжден вторым орденом Красной Звезды.

Большое внимание уделял разведке зенитных средств противника, полученные сведения немедленно доводил до командования авиаполков. Работал на станциях наведения. Организовал фотоконтроль эффективности бомбово-штурмовых ударов, обрабатывал аэрофотофильмы и представлял их в штаб армии.

Приказом от 22 мая 1945г. награжден орденом Отечественной войны II степени.

Награжден медалями «За взятие Кенигсберга», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

В 1947г. награжден орденом Красного Знамени.

Службу окончил: 28.05.1948г.

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