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8月24日，解放军福建前线部队决心扩大战果，一面继续炮击金门岛上的国民党军，一面出动海军舰艇打击海上目标。当天，国民党军停泊在料罗湾内的舰艇有17艘，虽然它们都位于大陆方向目测无法观察到的位置，却由于处在解放军炮兵火力射程之内，已经有一些舰艇中弹，因而集体向外海逃跑。下午5时40分，国民党军的舰艇驶出料罗湾，不久即进入大金门两端陆地遮蔽的范围之外，被解放军观察哨发现。早就在附近隐蔽待机的解放军6艘鱼雷艇马上在陆地炮兵火力掩护下迅速出击，直取国民党军的两艘大型运输舰。冲到距离仅3链时，国民党海军才发现解放军的鱼雷艇，国民党军的运输舰和周围的警戒艇慌忙射击，解放军的鱼雷艇队仍然勇猛突击，直冲至距离仅2链（不足400米）时才发射鱼雷。结果，国民党军的大型运输舰“中海”号被击中一雷负重伤，4000吨的“台生”号中两雷沉没。战斗中，解放军的鱼雷艇也有一艘中弹沉没，艇上的12名艇员弃艇后经30多个小时的拼力游水，最后有5人在渔船的救援下回到大陆，其余因体力不支在海中牺牲，他们的英勇精神受到海军领导机关的嘉奖。
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经过8月23日和24日两天战斗，金门国民党军遭到前所未有的沉重打击。8月25日，国民党空军为图谋报复，出动F-86型战斗机48架飞临金门以东空域，其中又有8架飞入漳州地区，企图引诱解放军空军至公海上空作战。解放军空军航空兵第九师以1个大队起飞迎击，结果大队未发现目标，只有落在后面的刘维敏和4架国民党空军的F-86遭遇。刘维敏单机奋勇同4架敌机展开空战，从1万米高空打到1800米，一连击落国民党军飞机2架。不幸的是，当他追击另一架敌机时，被地面解放军高射炮部队误认为是敌机发炮击中而牺牲。这次空战虽然取得了胜利，但是也暴露出空炮协同不好的严重问题，引起空军和炮兵领导机关的高度重视。随后，空军和炮兵指战员通过总结教训，制定了空炮协同作战的原则，密切了空炮协同。
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经过8月24日人民解放军对国民党军运输船队的沉重打击，台湾国民党当局于8月25日起停止对金门的海运两天，自27日起又改变对金门的海运方式。过去国民党军的舰船一般是从台湾高雄起航，在白天直接驶入料罗湾卸货。这时改为从澎湖的马公起航，夜间驶至料罗湾外解放军炮兵火力射程之外锚泊，然后伺机入港或由小汽艇和驳船向料罗湾码头驳运。此外，国民党军还在傍晚后出动运输机到金门岛上的机场降落，运送急需的物资和修理人员。
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炮击金门中的战士
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鉴于金门国民党军的补给方式已有所改变，要完成封锁金门的任务，就必须采取新部署。8月26日，彭德怀根据中共中央指示，通过电话向福建前线部队副司令员张翼翔中将（张在叶飞返回前代理叶的指挥职务）提出新的部署：严密封锁大、小金门和大担、二担等岛屿，以火力割断诸岛之间的联系，使其不能支援；以炮兵打击金门机场起降的运输机；海军要加强对国民党军中、小舰艇的打击；要坚决打击进入大陆上空的国民党军飞机，但不要越出领海上空作战114。
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这时，奉调入闽参战的解放军炮兵第二师、第六师的部队已经进入前线，前线的厦门、莲河两个炮兵群的火力进一步得到加强，围头方向又建立起一个远射程炮兵群（后归莲河炮兵群指挥）。为了在夜间准确打击驶入料罗湾的国民党舰船，8月28日解放军空军调来一个探照灯排，进入厦门前沿，准备给炮兵照明。海军也相应安排了打击国民党军运输舰艇的计划。
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自8月23日和24日的炮战后，解放军前线炮兵连日同金门国民党军炮兵进行着激烈的炮战。由于岛上的国民党军都退入坑道和地下掩体之中，解放军炮兵打击的主要目标是岛上的炮阵地。国民党军的炮兵也以沿海解放军炮兵阵地为目标，不断实行火力反击。开始，国民党军的炮兵在解放军炮兵射击后还主动还击，特别是选择下午和傍晚袭击解放军的炮阵地，结果却遭到更猛烈的打击，每次炮战都是以其火炮被解放军炮兵火力压制而结束。炮战出现这种结果，一方面是由于解放军的炮兵数量占优势，同时能在大范围内机动使用；另一方面是由于金门岛很狭窄，国民党军的炮阵地大多是固定配置，火炮转移不便，一些隐蔽性较差的阵地在解放军的连续炮击中被摧毁，阵地内的炮兵也遭到歼灭性打击。进入9月以后，国民党军的弹药补给又日益困难，炮弹打一发少一发，火炮打坏一门少一门，还担心人民解放军会实行登陆，所以很注意弹药的节约使用，遭炮击后轻易不还击，只是偶尔进行一些不规律的扰乱性射击。
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金门炮战虽然很快形成一边倒的局面，但是在当地的地形条件下还不能达到对国民党军守岛炮兵实行火力歼灭。因为守军的炮阵地多半修筑在大陆方面无法目视观察的隐蔽地段，解放军炮兵又是隔海远射，按规定又不能出动飞机到金门上空校正弹着点，所以炮弹对敌纵深炮阵地的直接连续命中不多，一般只能压制而难以摧毁。要达成对金门岛上炮阵地的彻底摧毁，还需要出动空军实施轰炸。
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当时任福州军区司令员的韩先楚上将曾提出轰炸金门的建议，但是刚由北戴河返回前线的福州军区政委叶飞上将反对这一建议。后来叶飞曾对此事回忆说：“八月底，韩先楚司令员陪同军委空军司令员刘亚楼同志、炮兵司令员陈锡联同志也到达厦门视察。韩先楚同志到厦门以后，就向我提出使用空军轰炸金门。我考虑到毛主席并没有即行登陆解放金门的指示，炮击金门的作战方案并没有涉及使用空军轰炸，如果我军不实行登陆解放金门，那么现阶段没有使用空军轰炸的必要，特别是如果要空军轰炸金门，不但要使用轰炸机，还要使用战斗机掩护，这样的空军编队在金门上空作战，就很难避免同美国空军冲突。我这时已经意识到毛主席的意图，力求避免同美军发生直接冲突，所以我不同意韩先楚同志使用空军轰炸金门的意见。但既然司令员提出建议，我为了尊重他，就建议把我们俩的意见报告军委和毛主席。韩先楚也表示同意。第二天王尚荣同志打电话给我，说：‘电报收到了，送给主席看了，毛主席完全同意你的意见。’我把王尚荣同志回答的电话记录拿给韩先楚同志看，他就不再坚持自己的意见了。”115
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炮击金门夜景
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由于这时空军不便于出动用于轰炸和封锁金门，封锁金门的主要任务就由炮兵和海军承担。
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9月1日夜间，由澎湖马公港起航的一支由4艘军舰组成的运输编队驶入金门海域。其中负责运输物资的是一艘“美”字号登陆舰，“沱江”号等三舰负责护航。当编队接近料罗湾时，“美”字号出列驶向码头，其他三艘在外海掩护。这时，解放军海军根据预先确定的计划，以3艘75吨级的护卫艇掩护鱼雷快艇队出击，其中以护卫艇打击国民党军的3艘护航舰，鱼雷艇主要打击准备卸货的“美”字舰。解放军的海军指战员在出击后一直奋勇冲击，特别是3艘护卫艇打得尤为出色，将吨位大于自己许多倍的“沱江”舰打得甲板上空无一人，机舱起火（后来台湾方面的战史也承认该舰官兵伤亡逾半），显示出护卫快艇在海战的威力。不过，由于这是解放军海军第一次使用护卫艇和鱼雷快艇协同作战，缺乏经验，在指挥上有不当之处，加上是夜间出击，视度不良，当夜又因起风而涌大浪高，重量轻的鱼雷艇活动大受影响。在战斗中，鱼雷连连发射未中，原定击沉“美”字号的计划未能实现，解放军的2艘鱼雷艇又被国民党军的炮火击伤，随后又在黑暗中相撞而双双沉没。
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解放军海军在这次海战中虽然损失2艘鱼雷艇，但是国民党海军的损失更为严重。其“沱江”号负重伤后被拖向马公港，结果在中途沉没，这次海上补给行动又以遭受沉重打击而告失败。这次海战结束后，自9月2日起，解放军空军的探照灯部队开始在夜间对金门外海的海面进行照射，每隔10至15分钟照射一次，炮兵则根据灯光寻找射击目标。这样，国民党海军利用夜暗偷运的企图也已无法实现，向金门的海运一度陷入中断状态。
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国民党军的海运遭到封锁时，空运也受到严重打击。自8月25日起，解放军炮兵将金门机场作为重要封锁目标，对机场设施和起降的飞机实行炮火打击。
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当时，金门岛上有两个混凝土跑道的机场，一个是1954年修建的西村机场，一个是1955年修建的沙头机场，跑道长度都在1500米以上，可起落大型运输机和喷气式战斗机。这两个机场又都修建在有山峰屏挡大陆方向视线的地方，解放军炮兵无法目测观察。国民党军实行空运的飞机又一般选择天候差、能见度不良的拂晓、黄昏或夜间起降，向其炮击的时机很难掌握。
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解放军炮兵为了完成封锁任务，根据投诚人员的报告仔细研究了敌情，空军也在金门侧边上空进行了航空侦察，提供了航空照片。炮兵结合这些材料再在地图上确定了射击坐标，同时建立了对空观察哨。当发现国民党军的飞机出现后，先不射击，待其快要在金门机场降落时，再根据预先准备好的射击诸元向机场跑道实施急袭。这样，国民党军的运输机一试图在金门降落，炮弹的炸点就落在它附近。从8月25日至9月2日，国民党军有4架运输机在试图降落时被击伤；同时西村、沙头两个机场的跑道因落弹太多，也不堪使用。自此，台湾飞来的飞机已无法在金门降落，机降运输又被迫中止。
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1958年9月8日被解放军击毁的“美乐”号
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从9月3日起，台湾当局在海运和机降运输都被封锁的情况下，改用空投作为对金门守军的主要补给手段。可是从空中向金门投放物资并非易事。小金门只有10平方公里，岛上的空投场更小；大金门虽然面积较大，却呈哑铃状，中间宽度不足4000米。当时国民党军的飞机畏惧炮火一般不敢低飞，高空投掷极容易飘落海中。另外，即使投到岛上，如落在面向大陆的滩头、开阔地，也会被解放军的炮火摧毁，只有投到背向大陆不易观察的少数地段才比较有把握取到。因此，尽管解放军空军未起飞拦截，每天由空投运抵金门的补给品也为数极少，只相当于过去正常条件下日补给量的5.5%。大金门岛上的国民党军处境日益困难，而周围几个小岛上的国民党军因几乎得不到空投，更陷入补给断绝，只能躲在地下靠储备品度日的苦境中。
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这样，经10天的封锁作战，至1958年9月3日，除了运量极其有限的空投外，金门已被封锁，解放军预定的第一步作战目标基本已达到。当时，解放军官兵，包括前线负责指挥的叶飞这一级干部，都认为下一步的作战目标是登陆夺取金门。叶飞后来在回忆录中曾写道：“此时如果我军发动登陆，金门唾手可得。所以，福建前线我们这些人，都在焦急地等待毛主席下命令了。我们都摸不透毛主席下一步的意图何在？”116金门岛上和台湾的国民党军也估计登陆作战即将来临，美国政府首脑也在为自己在解放军登陆金门时该采取什么对策而煞费脑筋。可是，出乎各方面预料之外的是，就在这一重要关头，毛泽东却作出了停止炮击的决策，使得金门地区作战变为一场独特的活剧，而且愈演愈奇，形成世界战争史上的奇观。
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