很快日军飞机就出现在视野之中，七十多架飞机在空中黑压压的一大片。在衡阳城上空日军飞机分为三队，分别向南、西、北三个方向压了过去。或许是怕把*误投到衡阳城或本方阵地上，日军飞机都向远离衡阳城的中方阵地扑了过去。
南、西、北三个方向上，向南扑去的飞机最少只有十余架，而西方最多，足有三十架，北方也有二十架飞机扑过去。阵地上的对空部队准备的十分充分，当日机三架一组开始俯冲下来时，重机枪、高射机枪、高射炮在地面上同时开火，型成了数道严密的火力网。
其中火力最猛的就算是那些37毫米口径双联高射炮了，这些高射炮拿到几十年后都是防空利器，何况现在这种水平的日军飞机。在地面密集的数道火力网前，日军俯冲下来的飞机接二连三的中弹，不是从空中一头栽了下来，就是中弹后冒着黑烟勉强飞远，更有几架直接在空中就炸成了一团火球。
日军飞机只是开始的俯冲轰炸就损失了十几架飞机，这让后面还没俯冲下去的飞机根本不敢再做俯冲，只能在高空盘旋。对付这些在一千米以上高空盘旋的飞机，重机枪和高射机枪都力不从心，只有高射炮还能构成威胁，但高空中飞机灵活性大增，数量不多的高射炮想再击中飞机也就没那么容易。
日军飞机在高空中盘旋了一阵，看到没什么机会能够俯冲下来，就从高空中把所携带的航空炸、弹全部投掷了下来。从高空投掷炸、弹准确性是不高，但几百枚炸、弹投下来，再加上日军航空兵的技术也不差，扔到中方阵地上的炸、弹仍有三分之一。
几十枚航空炸、弹在阵地上爆炸，也给王海涛的部队带来了不小的损失，重炮团或多或少都有火炮被炸毁，最严重的是85榴、弹炮团，飞机扔下的*正巧投在了一堆炮弹箱上，引起了炮弹的殉爆，这场爆炸直接让二营的六门火炮被炸毁，官兵也伤亡了好几十人。
日军飞机扔完所携带的所有*开始返航，中方阵地上也开始抢救伤员和清理现场。因为日军飞机的轰炸，三个方向上的进攻也全部停了下来，直到后面阵地上把现场清理的差不多之后，攻击才再次展开。北门的二一一师进展的最快，己在152重榴、弹炮团的掩护下，对衡阳城北门城墙发起了攻击。
九十师这里，唐亦宽再次下令对日军城外阵地展开炮击，85榴、弹炮团也把刚刚因日军飞机轰炸而产生的怒火都发泄在了对日军阵地的炮击上，一时间炮兵阵地上炮声隆隆，日军阵地上则是爆炸声不断。日军西门外第一道防线丢失也让第六十四步兵联队损失掉了两个步兵大队，此时也只有大半个联队兵力布置在第二道防线上。
在中国军队再次发起攻击前，第三步兵联队的联队长井上小次郎大佐对第六十四步兵联队的联队长小泽春夫说道:“小泽君，支那人的炮火极为凶悍，现第一道阵地已丢失，我们两个联队的士兵都布置在这么狭小的阵地上，会在支那人的炮火下损失惨重，我认为还是只留下一个联队在阵地上坚守，另一个联队撤回城墙上防守为好。”
小泽春夫点头说道:“井上君所说十分正确，就请井上君率第三联队向城墙上转进，由我率第六十四联队坚守城外阵地。”井上小次郎点头说道:“哟西，那么城外的阵地就拜托给小泽君了，我会在城墙上用重火力对小泽君进行支持的。”
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