訓練中的四架九六式艦戰試圖加入戰鬥，但它們只爬到了五千多米，就被B-17D編隊的防禦火力網撕碎了。
兩架B-17D被零戰重傷，發動機冒出了濃煙。
其中一架的機長做出了和佐世保上空同樣的選擇。他操控著受傷的轟炸機，對準了地面上一處火力最密集的防空炮陣地，直直地撞了下去。
轟炸機帶著巨大的動能砸在地面上，將那處四門八八式高射炮的陣地炸成了一個大坑，周圍的日本士兵被爆炸的衝擊波掀飛出去，像紙片一樣飄在空中。
另一架重傷的轟炸機撞向了一座機庫。機庫里還停著十多架未及起飛的飛機，爆炸引起的大火將整個機庫連同裡面的飛機全部燒毀。
零戰的攻擊還在繼續，但他們的彈藥有限。經過五次攻擊後，零戰的彈藥耗盡，被迫撤出戰鬥。
煙臺轟炸機編隊趁這個機會，將剩下的一千多顆炸彈全部傾瀉在大村基地上。
轟炸結束後，大村海軍航空隊的設施幾乎被夷平。三條跑道全部被毀，機庫和營房在燃燒，五十多架飛機被炸毀在地面上。空中被擊落的零戰有三架，另外三架彈藥耗盡後不得不在備用草地上迫降。
地面上，日本軍人的傷亡慘重。訓練基地里的學員和教官，許多人在轟炸中被炸死或者被倒塌的建築掩埋。防空陣地的炮手幾乎全部陣亡。
煙臺轟炸機編隊付出了沉重的代價——十二架B-17D被擊落或主動撞擊目標，四架重傷。失去戰友的悲痛籠罩著編隊，但任務還沒有結束。
......
北九州，八幡制鐵所。
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這是此次轟炸行動中規模最大、戰鬥最慘烈的目標。
八幡制鐵所是日本最大的鋼鐵企業，年產鋼鐵占日本全國總產量的百分之五十以上。這裡的高爐、平爐、軋鋼車間，每一條生產線都是日本戰爭機器的血管。
日本人也知道這裡的重要性，所以在八幡制鐵所周圍部署了重兵防守。
北九州防空航空戰隊下轄兩個飛行隊，裝備了四十多架九七式戰鬥機和十幾架一式戰鬥機。地面上有高射炮第131聯隊，裝備了三十六門八八式七十五毫米高射炮和十二門九九式八十八毫米高射炮。
濰縣轟炸機編隊和膠縣轟炸機編隊，合計兩百架B-17D，分成四個波次進入目標區域。
第一波從正西方向進入，第二波從西北方向進入，第三波從西南方向進入，第四波作為預備隊，視情況補充轟炸。
濰縣轟炸機編隊大隊長趙雲飛坐在領航機里，他的飛機在第二波次。
膠縣轟炸機編隊大隊長陳杭在第一波次。
「發現目標！」陳杭的聲音通過無線電傳來，「八幡制鐵所，方位正東，距離十五公里。」
宋明遠的聲音從後方指揮部的無線電里傳來：「按照預定方案執行。第一波，炸高爐和煉鋼車間。第二波，炸焦爐和軋鋼車間。第三波，炸原料場和鐵軌。第四波，火力平展，壓制地面的防空部隊。」
「明白！」
八點整，第一波五十架B-17D飛臨八幡制鐵所上空。
幾乎在同一時間，地面上的高射炮開始吼叫。八十八毫米高射炮的炮彈在六千米到七千米的高度炸開，形成了一片彈幕。
B-17D編隊在彈幕中穿行，機身被氣浪震得劇烈搖晃。
「穩住！」陳杭咬牙操控著飛機。
北九州航空戰隊接到了緊急升空的命令。警報聲響徹航空隊的營地，飛行員們沖向飛機。但第一波的炸彈比他們更早到達。
五十架B-17D投下的炸彈落在了高爐區域。三百公斤級的航彈穿透了高爐的頂部，在爐體內爆炸。一座高爐被炸塌了半邊，鐵水從裂口湧出來，像火山爆發一樣流得到處都是。另一座高爐的鼓風機被炸毀，高爐被迫停爐。
地面上，高溫的鐵水點燃了周圍的一切可燃物，大火迅速蔓延。
第二波轟炸在五分鐘內到達，炸的是焦爐和軋鋼車間。焦爐的煤氣管道被炸斷，煤氣泄漏後遇到明火，引發了劇烈爆炸。軋鋼車間的重型設備被炸得支離破碎，鋼材和機器零件飛得到處都是。
這時，北九州航空戰隊的戰鬥機升空了。
二十五架九七式戰鬥機和八架一式戰鬥機爬升到六千米，朝B-17D編隊撲來。
陳杭立即調整編隊陣型：「收縮隊形！火力平展！第三波、第四波，分出一部分火力壓制戰鬥機！」
雙方在八幡上空展開了激烈的空戰。
九七式戰鬥機是日本陸軍的主力型號，機動性好，但火力偏弱。一式戰鬥機是新列裝的，火力較強，但爬升速度稍慢。
B-17D編隊以密集編隊飛行，每架飛機上的十三挺重機槍組成了一個幾乎沒有死角的火力網。九七式戰鬥機一靠近編隊，就遭到猛烈的集火射擊。
一架九七式戰鬥機試圖從下方攻擊，被B-17D的機腹炮塔發現，雙聯裝重機槍一個長點射，打中了它的發動機。九七式拖著黑煙掉下去，飛行員沒有跳傘。
另一架一式戰鬥機從側後方接近，剛打出兩發二十毫米炮彈，就被三架B-17D的上方炮塔和側面炮塔同時瞄準，幾十發重機槍子彈把它打成了一團火球。
與此同時，第三波轟炸開始。
五十架B-17D轟炸的是高射炮第131聯隊的陣地。大量的燃燒彈和破片彈落在高炮陣地上，三十六門八十八毫米高射炮被炸掉了大半，操作這些高炮的士兵被破片和衝擊波大量殺傷。
地面的防空火力明顯減弱。
第四波轟炸機趁這個機會，對鋼鐵廠的原料場和鐵軌進行了補充轟炸。堆積如山的鐵礦石和焦炭被炸得四散飛濺，鐵軌被炸斷，運輸系統徹底癱瘓。
空戰還在繼續。
北九州航空戰隊的戰機已經損失過半。剩下的十幾架戰鬥機雖然還在攻擊，但在B-17D密集的防禦火力面前，始終無法突破編隊的防線。
四架B-17D在空戰中被重傷，都是被二十毫米炮彈擊中了關鍵部位。其中三架的機長選擇了撞向地面的目標，另一架因為兩名飛行員犧牲，剩餘的機組成員中有一名機械師接管了操控，也操控著飛機撞向了一處仍在開火的防空炮位。
最後一架日機撤離時，八幡制鐵所已經面目全非。
八座高爐里有五座被炸毀或嚴重損壞，焦爐和軋鋼車間全部停工，原料場和運輸線被摧毀，高射炮第131聯隊的戰鬥力基本喪失，航空戰隊的二十五架戰鬥機只剩下了九架還能飛。
八幡制鐵所的鋼鐵產量，至少在未來一年裡都無法恢復到戰前水平。