在张鼐鼎的机群出发后不久，郝东觉就焦急的等待着第一舰队的战斗机到达。到三点的时候，第二批轰炸机也开始陆续起飞了。
这次首先起飞的是护航战斗机，航空参谋主要考虑到美军的轰炸机随时有可能到来，先让护航战斗机升空，如果在轰炸机起飞的时候美军的轰炸机群到达的时候，护航战斗机还可以参加舰队防空作战。郝东觉没有反对这一安排，在他看来，美军的轰炸机能够在三点半到达就已经相当不错了，而到三点半的时候，第二批轰炸机群已经离开了舰队，护航战斗机离开了舰队。
三点十分，也就在第二特混舰队的轰炸机全部起飞完毕之后，第一舰队派来的战斗机群终于到达了。当时，第一舰队在第三舰队的东南大概250海里处，这些战斗机都是满载起飞的，在到达了第三舰队上空之后，至少可以巡逻两个小时的时间，足以等到第一批轰炸机群的护航战斗机返回舰队之后再离开第三舰队上空。可以说，当时朱荣哲在安排战斗机起飞的时间上很是精明，这也是他从郝东觉那里学来的。
四个中队的战斗机立即集中到了舰队东面180度的范围内，担负起了舰队的防空巡逻任务。郝东觉也在此时命令第二特混舰队出动了十多架侦察机，负责为防空战斗机提供早期警报。因为“湖”级航母的航空出动效率要慢得多，当时第七特混舰队与第八特混舰队的轰炸机才刚刚开始起飞，首先起飞的护航战斗机就与第二特混舰队的轰炸机群首先出发了。
三点二十五分，第七特混舰队与第八特混舰队的轰炸机全部起飞完毕，郝东觉立即命令这两支特混舰队恢复了防空队列，航母全都回到了护航战舰的掩护范围之内。同时，三支特混舰队里的所有雷达全部启动，高射炮手进入战斗岗位，航空勤务人员则要负责清空飞行甲板，关闭输油管道以及弹药提升通道，做好防空作战的准备工作。防空引导与指挥任务也都安排了下去。五分钟之内，三支特混舰队全部进入了防空作战状态。
三艘“岛”级航母上也有对空搜索雷达，而且还有四部引导大口径高射炮作战的炮瞄雷达。当时“岛”级航母分别在舰岛的前后，以及飞行甲板的左前方与左后方各部署了两座双联装120毫米口径的高射炮，另外还有24门80毫米口径的高射炮，16座四联装40毫米高射炮，54门20毫米高射炮。如果以高射炮的数量来评价防空能力的话，“岛”级航母甚至超过了“瑞兽”级大型防空巡洋舰，特别是其众多的大中口径高射炮，更是成为了航母自身防空能力的绝对保障。
三点四十五分，郝东觉收到了张鼐鼎发来的与美军舰队目视接触的消息，也就是说，张鼐鼎机群已经追上了美军舰队，即将发动攻击。也就在这时，位于舰队345度方向上的一架侦察机发回了报告，美军轰炸机群逼近！第三舰队的防空作战也在这个时候开始了。
第一批靠近第三舰队的美军轰炸机是从纽约北部杨克斯机场起飞的20架“野马”，以及50余架SB3C。这批轰炸机属于美国海军航空兵，而护航的战斗机则属于美国陆军航空兵。而美国陆海两军航空兵采用的通信频道是不一样的，也就是说，护航战斗机与轰炸机之前很难密切配合。
侦察机首先靠近了美军机群，随即大致判断出了美机群的规模。几分钟或，位于该方向上的“湖州”号驱逐舰上的雷达也发现了美机群，并且精确的判断出了美机群的速度，高度，距离，以及规模。
“安排两个中队的战斗机前去截击，其他的战斗机继续待命，不要急着参加战斗。”郝东觉亲自担任了防空指挥官，“没有必要投入我们的所有力量，这只是美军的一支轰炸机群，还有更多的美军轰炸机群没有到达呢。”
郝东觉的判断很快就得到了证实。双方第一次交手在三点五十八分开始，四点过五分，位于舰队225度方向上的“珠江”号驱逐舰发现了第二批杀到的美军轰炸机群，并且迅速的报告了美军机群的方向，高度，速度，以及大体规模。很快，一架在该方向上巡逻的侦察机逼近了美军机群，确认了驱逐舰雷达探测到的结果。
这支机群是由大概30架“野马”，以及40多架B-25式中型轰炸机组成的。郝东觉立即投入了另外两个中队的防空战斗机前去拦截。到此时，只有最后一个中队的防空战斗机没有参加拦截行动了。
四点过十分，郝东觉收到了张鼐鼎发回来的第一份战报，两支美军特混舰队里的六艘航母全部中弹，攻击仍然在继续进行之中，有很大的把握首先击沉美军的六艘航母，然后用第二批轰炸机干掉主要的护航战舰。
郝东觉没有心情去关心轰炸机群的作战行动，他一口气派出了九艘航母上的所有轰炸机，如果还干不掉美军的两支特混舰队的话，那他就可以去投海了，当然，在他投海之前，肯定要拖几个飞行员垫背。现在对郝东觉来说，顶住美军的疯狂反击才是最重要的。
四点十三分，也就是在郝东觉刚看完了张鼐鼎发回的第一份战报时，位于260度方向上的一架侦察机发现了逼近的第三批美军轰炸机，两分钟后，位于该方向上的“哈密”号驱逐舰上的雷达也探测到了美军轰炸机群。
郝东觉将最后一个中队的战斗机投入了战斗，可是这批美军轰炸机群里至少有30架护航战斗机，外加超过50架的轰炸机，一个中队的“游隼”很难将这么多的敌机拦截下来，而另外两个方向上的战斗并没有结束，四个中队的防空战斗机已经被打散了，很难迅速组织起来。
“让高射炮手都做好准备吧。”郝东觉没有别的选择了。
四点二十八分，第一批参加拦截作战的防空战斗机击溃了美军的第一支轰炸机群，可是此时已经来不及赶去拦截第三批到达的美军轰炸机群了。两分钟后，第三批美军轰炸机在损失了30多架之后突破了战斗机的拦截，杀到了最近的第七特混舰队的上空，舰队防空作战随即开始。
突破了战斗机拦截的16架B-25式轰炸机都在低空飞行，而且飞行高度还在继续下降，位于舰队外围的驱逐舰上的高射炮手立即就发现，这些轰炸机的机翼根部下面都挂着鱼雷，这是经过了特别改进的，专门执行鱼雷轰炸任务的中型轰炸机！
之前，B-25也有海军型号，可以携带鱼雷作战，只是鱼雷不是挂在机翼下的，而是挂在经过了该装的弹舱里。可是航空鱼雷的重量在800到900公斤之间，而B-25的最大载弹能力达到了1800公斤（后期改进型号），而在挂上了鱼雷之后，弹舱里是无法携带炸弹的。也就是说，如果只挂一条鱼雷的话，那就太“浪费”了。
这批经过了改进的B-25都属于美国海军航空兵，其主要就部署在美国东部沿海地区的机场，主要任务就是对付靠近美国本土的唐帝国舰队。自从当初黄晓天指挥第三舰队轰炸了佛罗里达州的美军机场之后，美军已经意识到，其东部沿海地区并不安全，唐帝国舰队随时有可能杀过来，而在大西洋舰队无法击败敌人的情况下，唯一的办法就是部署岸基轰炸机，对付敌人的舰队。
被美军视为秘密武器的B-25K型轰炸机没有能够如同美军所期望的那样击沉唐帝国的战舰，甚至没有威胁到唐帝国的战舰。这些轰炸机在低空的飞行速度相当慢，而且其体积要比普通的战术轰炸机大得多，更容易被战舰上的高射炮击落。
不到五分钟，16架轰炸机就全部被密集的高射炮弹雨给打了下来，其中“狮”号巡洋舰就打掉了6架轰炸机，而且是在3分钟之内打掉了6架轰炸机，平均半分钟一架，这也大概算得上是舰队防空作战中，击落敌机速度最快的一个纪录了吧。
美军的轰炸机群不断的到达，大部分都是B-25式中型轰炸机，只有两批战术轰炸机。在安排防空作战的时候，郝东觉就重点“照顾”了这些战术轰炸机，谁都知道，战术轰炸机对航母的威胁远超过了笨重的中型轰炸机。
四点四十五分，第五批美军轰炸机再次突破了战斗机的拦截，杀到了位于编队最后方的第八特混舰队上空。18架B-25再次被高射炮拦截了下来。以往对付战术轰炸机不怎么出色的大中口径高射炮在对付中型轰炸机方面反而更为有效。特别是在火控雷达的引导下，大中口径高射炮的拦截效率得到了大幅度的提高。当时防空战舰上刚刚装备真正意义上的火控雷达，即完全依靠雷达指挥高射炮作战，之前还没有多少人对“火控雷达”有信心，而经过了这两次战斗，就不会有人怀疑雷达的重要作用了。
到五点的时候，已经有七批美军轰炸机陆续到达，结果只有两批轰炸机突破了战斗机的拦截。最后一批美军轰炸机是在五点十五分的时候到达的，这批轰炸机的规模也是最大的，拥有超过60架的护航战斗机，以及超过120架的轰炸机，其中至少有一半是战术轰炸机。这也是最为激烈的一次防空作战，当时已经有三个中队腾出了手来，另外两个中队正在追击第七支轰炸机群里逃跑的十多架轰炸机。郝东觉立即将追击的战斗机招了回来，把五个战斗机中队（实际上当时大概只剩下了150架左右的战斗机）全部集中到了美军轰炸机群进入的方向上。
空战打到了五点二十五分的时候才结束，没有一架美军轰炸机能够带着炸弹或者鱼雷突破防空战斗机的拦截。这也是彻底击败美军信心的一场战斗，至少有三分之一的美军轰炸机在遭到拦截的时候匆忙丢掉了炸弹，逃离了战场，而强行突围的轰炸机全部被击落。
当最后一架突防的轰炸机被战斗机给揍了下来的时候，郝东觉也松了口气。八次防空作战中，至少拦截了500架美军轰炸机，另外还有250架以上的护航战斗机。也就是说，从接近四点，到五点半左右，四个中队的防空战斗机，外加第三舰队的防空战舰一共顶住了750架以上的美军的攻击。
战斗结束的时候，参加防空作战的五个中队的战斗机也只剩下了132架，有48架战斗机在战斗中被击落。相对应的，至少有520架美军战机被击落，美军的战斗记录也证实了这个战果。当时第三舰队记录的战果是523架，而美军的损失记录是533架，相差不是很大，大概是有部分返航的美军战机因为损伤严重而没有能够返回基地吧。
在战斗机陆续降落到航母上的时候，江文翰率领的护航战斗机也陆续返回了舰队。这些护航战斗机都还有大概一个小时的余油，因此没有立即降落到航母上去，直到另外三个中队的战斗机升空之后，这才跟着张鼐鼎的轰炸机群之后降落到了航母之上。
在此之前，也就是大概五点四十分左右，在确认没有美军的轰炸机群逼近后，郝东觉发出了电报。到六点，郝东觉从返航的轰炸机飞行员那里拿到了确切的战果报告，并且拿到了第二批轰炸机群发回的报告之后，他发出了第二封电报，也就是这次作战行动的具体战报。
美军两支特混舰队的主力战舰全部被歼灭，飞行员目睹了六艘航母沉没，只有少数驱逐舰在第二批轰炸机群到达之前逃出了战场。同时第三舰队也顶住了美军轰炸机群的打击，除了有飞行员伤亡之外，只有一艘巡洋舰上因为高射炮炸膛导致三名炮手阵亡，五人受伤，其余没有伤亡！
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