几乎在同一时间，部署在侧翼高地的自行火炮分队开火了！“快速装弹机”发挥了巨大作用，射速明显提升的122毫米榴弹炮，将密集的高爆弹雨精准地砸向日军步兵最密集的区域和试图展开的炮兵阵地。剧烈的爆炸吞噬着人群，日军的进攻节奏被彻底打乱。

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天空中的日军侦察机见势不妙，急忙呼叫支援。不一会儿，六架九九式轻型轰炸机呼啸而来，企图俯冲轰炸暴露的自行火炮阵地和装甲部队。

“敌机！高射炮，拦截！”陆大山的命令通过电话线传遍各阵地。

“咚咚咚咚……！”“哒哒哒哒……！”

20毫米高射炮和12.7毫米高射机枪再次编织起死亡火网！一架企图俯冲的轰炸机被凌空打爆，另一架拖着黑烟栽向山涧。剩余的敌机不敢再低飞，匆匆投下炸弹（大多偏离目标）后逃离。

地面战斗进入白热化。失去坦克有效掩护的日军步兵，在军官的驱赶下，发起一波波“猪突”式冲锋，试图依靠人数优势逼近八路军阵地。

“手榴弹！”坚守前沿堑壕的八路军连长一声令下。

无数枚“铁西瓜Plus”飞向敌群。“轰轰轰……”连绵的爆炸声响起，预制破片如同死神挥舞的镰刀，在日军冲锋队形中横扫出大片大片的空白！惨叫声此起彼伏，进攻势头为之一滞。紧接着，阵地上各种轻重机枪、迫击炮火力全开，将日军死死压制在阵地前百米开外的地带。

日军指挥官眼见进攻受挫，焦躁不已，命令炮兵进行覆盖射击，并投入预备队，发起更疯狂的冲锋。战斗从清晨持续到午后，山谷中枪炮声震耳欲聋，硝烟遮天蔽日。八路军各部凭借有利地形、坚固工事和针对性强的火力配系，顽强地顶住了一波又一波的进攻。装甲营在打乱敌坦克纵队后，灵活穿插，不断袭扰敌侧翼和后方；自行火炮则像敏锐的猎人，哪里日军聚集，哪里就落下炮弹。

战至下午三时左右，日军已是强弩之末。坦克损失殆尽，炮兵阵地屡遭打击，步兵伤亡惨重，士气濒临崩溃。林烽敏锐地捕捉到战机，命令预备队（包括部分完成技术保障的工兵和民兵）从侧翼发起反冲击，同时命令装甲营和自行火炮向前推进，扩大战果。

“同志们！鬼子不行了！冲啊！”嘹亮的冲锋号响彻山谷。

八路军战士们跃出工事，如同猛虎出闸，向混乱的日军发起了总攻。残存的日军再也无法组织有效抵抗，溃不成军，丢下大量武器装备和伤员，向来的方向狼狈逃窜。八路军部队乘胜追击，又歼灭大量逃敌。

黄昏时分，枪炮声渐渐平息。夕阳的余晖映照着硝烟未散的山谷，也映照着满目疮痍的战场。战场上，到处是燃烧的日军坦克残骸、被摧毁的火炮、散落的枪支和日军的尸体。初步统计，此次来犯的五千余日军，被击毙击伤超过四千人，其余溃散。其带来的20辆坦克全部被击毁或缴获，10门火炮也悉数被毁或落入我军手中。瓦窑堡防御部队也付出了数百人伤亡的代价，部分工事被毁，但核心厂区安然无恙。

战士们开始紧张地打扫战场。工兵和技术人员穿梭其间，检查那些损坏的装备。

“这辆九七式，炮塔坏了，底盘还能动，拉回去修修，换个咱们的炮塔就能用！”

“这门75山炮，只是轮子坏了，主体完好！”