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由德巴赞上尉指挥的第1殖民地伞兵营自12月25日撤出奠边府后就没有得到过休整，12月26日，他们飞赴索脑，然后在老挝中部的沙湾那吉为挡住325大团101团的攻势，奋战了6周。2月中旬，他们跳伞进入孟奔，以阻挡308大团对老挝的攻势，返回后2周又奉命接过海防的吉碑机场和河内的嘉林机场的防卫。5月2日09点00分，驻嘉林机场的第1殖民地伞兵营奉命备战，但计划不是一次性把全营完整投到奠边府。除了伞兵增援外，德卡斯特里准将还请求粮弹支援。尼科上校的运输机和飞行员数量有限，因此运输机群要分三批次才能把第1殖民地伞兵营约三分之二的兵力投落奠边府。
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据守战壕的法军伞兵，他们还能再守多久呢？
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在奠边府，5月2日夜到3日凌晨，因越军没有继续进攻，守军的士气又有所回升。尽管受到大雨的阻碍，但第1殖民地伞兵营2连（连长：马塞勒·埃德姆中尉，编制122人）107人还是跳伞进入了奠边府。C-47还投下53吨物资，45吨回收。当夜，法军继续展开积极巡逻。第13外籍军团步兵团1营爆破了在A1高地东坡的一个越军地堡。入夜后，法军又听到了地道声，他们很担心越军随时准备在地道装1～2吨的炸药。
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5月3日，浓云，阵雨，这天的交战形式和前一日一样：零星的越军炮击和双方小规模交火。中心区的法军105毫米榴弹炮群对C1高地进行了一次短促的炮火突击。越军炮兵随即对克洛迪娜防区的法军炮群进行炮火压制，更令法军炮兵懊恼的是克洛迪娜四号和五号高地的炮连不得不在深及腰部的泥水里挖掘炮位。倒是法国陆军第31工兵营，他们任劳任怨地暴露在敌炮火下反复修复工事、战壕、交通壕、炮位和碉堡，而且中心区的电力系统和淡水供应不间断也全靠工兵的不懈努力。在航岗，拉朗德上校的外籍兵也对外围东西两面出击。第一次出击，经过肉搏战消灭了临近堑壕的越军，并缴获20件武器；第二次打得更好，带着1门缴获的75毫米无后坐力炮返回。
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在河内法军司令部，自越军发起第三阶段攻势后气氛就很低沉。5月3日，科尼少将和从老挝赶来的驻军司令克雷弗克上校会商了奠边府的局势，大家都感到束手无策。第1殖民地伞兵营已经决定增援，但就当前的局势来看，即使这个营全部伞降，对战局也无济于事。最难堪的问题是，如果奠边府抵抗失败，那里的万余名法军将士怎么办？可以投降吗？这个问题，无论是科尼还是克雷弗克都不置一词。科尼最后决定，奠边府最后一仗该怎么打，能否突围，怎么突围，都由德卡斯特里准将决定。此时，越北战区要做的事就是继续空投伞兵和物资支援奠边府。
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5月3日，德卡斯特里准将召开作战会议，讨论守军突围问题。在朗格莱和比雅尔的协助下，德卡斯特里拟订了突围计划，守军残存的堪战之兵约2000～3000人，分成3队突围：伞兵由朗格莱统率，中心区的外籍军团兵由勒默尼耶中校带领，航岗的守军由拉朗德上校指挥，他们将在由德卡斯特里准将指挥的空军、炮兵和殿后部队（由各连少量志愿兵、泰族兵、北非兵和全体轻伤员组成）断后的情况下突围，全体重伤员由医疗人员看护留下来投降。一旦突围部队打开缺口冲出去，殿后部队负责将所有装备和军需品全部摧毁。最初日子定为5月15日，后延迟到20日。但这个计划有个必要条件，那就是守军必须顶到15日，且能战之兵不能少于2000人，才有成功的把握。5月3日晚，德卡斯特里把突围计划向科尼少将汇报，科尼完全批准，并告诉他，远东空军将全力配合他的突围，他还可以在突围前用新近支援的第1殖民地伞兵营尽量顶到15日，为守军准备工作赢得时间。
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5月3日夜到4日凌晨，仅有7架C-119和16架C-47完成空投任务，投下57吨物资，但有4成没有回收（据估计，从5月1日到7日共投下约800吨物资，但很大一部分要不是落到越南人民军手上，要不就落入无人区没有回收）。空军报告越军开始使用探照灯，一部在板桥高地，照亮他们通常飞航的南北空投航线，另2部在中心区附近和航岗附近。
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当夜，朗格莱再次得到第1殖民地伞兵营一部的补充：弗朗西斯·庞迪夫上尉的营部连和让·普热上尉的3连（125人全部降下）。普热上尉原是一名骑兵军官，志愿加入伞兵前往印度支那服役。在那里，他曾经做过纳瓦尔中将的警卫官。1954年1月，他主动请求转入伞兵部队。2月13日，他作为第1殖民地伞兵营一员，参加了在老挝孟奔的战斗跳伞。
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海防吉碑机场作战室黑板，上面排满了飞行员的出勤表。可不管运输机飞行员怎么努力，也挽救不了颓势。
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着陆后，普热上尉立刻找到朗格莱指挥部请战。在那里，比雅尔少校让他稍事休息，待天明再集合连队，准备前往A1高地后面的A3高地驻守。接着普热上尉走到德卡斯特里指挥部，发现这里深积泥水，参谋长巴泽中校光着脚在里面踱步，德卡斯特里不得不拄着指挥仗在里面一深一浅地迈步。普热发现，指挥部里的话题尽是关于日内瓦会议的问题，普热是个军人，对这类政治问题根本插不上话。谈话间，利里3号高地传来电讯——部分摩洛哥兵奉命增援卢希亚尼的外籍军团混成伞兵营1个连。
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5月4日大约02点30分，在一阵猛烈的炮火准备后（同时越军也炮轰了法军炮阵地），36团在88团322营支援下，又向利里3号高地冲击。利用雨季到来的掩护，越军早将接敌堑壕挖到利里3号高地山脚，尽管泥泞不堪，36团仍从接敌堑壕里跃出，瞬间就冲上了高地。利里3号高地激战期间，正值第1殖民地伞兵营营部连一部和3连在进行空投，盘旋的C-47不敢投放“萤火虫”照明弹，致使战场漆黑一片，法军炮兵没法提供支援。在夜幕的掩护下，36团很快突破北坡。卢希亚尼中尉率部反击，结果头部中弹，反击不了了之。根据凌晨3点监听到的越军电台通讯显示，36团也蒙受了惨重的伤亡，双方在3号高地陷入混战，不只1个连的连长因受伤或者死亡而需要顶替。半小时后，第4摩洛哥步兵团1营的1个中尉报告全高地只剩10人，请求增援，接着联络断绝，普热两行热泪落了下来。凌晨3点45分，利里三号高地陷落。
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在芒清机场北面，越军的进攻也在不停挤压守军，其中102团俘虏了许多法国兵。
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期间，外籍军团混成伞兵营各连因没有得到照明支援（因为第1殖民地伞兵营3连的伞降没有结束）而未敢反击。5月4日06点00分，营长吉罗少校集合约百名外籍伞兵和摩洛哥兵在仅存的1辆M24支援下从H3高地出发，向利里三号高地反击。在山脚下，他们遭到越军榴弹炮、迫击炮和机枪火力的交叉射击，加上道路泥泞不堪，被迫于9点撤退，接着法军炮兵对失守的利里3号高地进行了炮火覆盖。当夜的防御战和凌晨的反击战又使守军战死和失踪164人，负伤58人。现在越军距德卡斯特里指挥部只有约700米，而法军的重伤员高达1250人。
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5月4日白天，越军继续进行炮火袭扰，双方步兵继续小规模战斗，法军炮兵对敌集结区进行炮火反击。虽然大雨持续不断，敌炮火袭扰也从不间断，但普热上尉还是率3连从埃佩维耶出发，到A3高地接防，这800米的路程他们走了整整6个小时。
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5月4日9点，德卡斯特里准将给河内拍发了一份电报，报告利里3号高地失守，守军逐渐失去基本战斗力，请求速投伞兵增援：
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我军各种军需品储备已处于最低限度。15天来，这些储备被一点点地耗尽。我们没有足够的炮弹来遏制敌人的炮火，致使这种炮火威胁终日不息，说明我们未能对此有所作为。飞行员向我们抱怨奠边府上空的危险，但奠边府每一名守军什么时候不在承受着更大的危险？对此，不能有双重标准。
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夜间伞降应该从23点提前到20点开始。由于晨雾，早上难以进行空投。而夜间对山谷的空投，则需要较长时间。
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我确实需要大量食品，中心区阵地上的食品储备已经很少，而处于阵地前沿的各部队不能在没有准确和有力的炮火支援下去取他们面前的空投食品，这使许多空投物资实际上拿不到手。
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由于缺乏卡车，缺乏人手，我不得不使用疲惫不堪的部队去搬运物资，因此遭受的伤亡也是可怕的。
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我们甚至得不到空投物资的一半，事实上，即使空投总量也只是我要求的很小一部分，这种情况再也不能继续下去了。我再次强调，在我的职权范围内，对于正在进行艰苦卓绝的努力的部队，我拿不出什么来鼓舞士气，我没有勇气两手空空去见他们。
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在过去24小时的战斗中，法军炮兵又消耗了2600发105毫米榴弹、40发155毫米榴弹和1180发120毫米迫击炮弹。大雨将战斗轰炸机完全困在红河三角洲机场上动弹不得。4日下午，河内给奠边府拍发了最后一份私人电报，告诉在航岗救护所的德希雷上尉，他的女儿在河内诞生，取名叫安妮·玛丽（板桥高地的法军称谓）。当天，航岗的第3外籍兵团步兵团3营组织一支巡逻队向西出击，结果遭到越军伏击，伤亡32人，被迫返回。