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因此，美军上下全然不知一场海战即将来临。
8日16时，三川命令5艘重巡洋舰各弹射起飞1架舰载侦察机，对瓜岛进行全面侦察，了解美军舰队的兵力组成和所在位置。当他知道美军在瓜岛海域有多艘航母，掌握着制空权，而且兵力占优势以后，便决定以己之长攻敌之短，实施夜战。
三川进行了反复的侦察，对美军的情况已经完全掌握，他决定从萨沃岛以南进入铁底湾，先消灭美军的巡洋舰，再消灭运输船，最后从萨沃岛以北撤出。
16时40分，“鸟海”号用闪光灯向其他舰只发布命令：“从萨沃岛南面出发，用鱼雷攻击停泊在岛前面的敌舰主力，之后转向图拉吉岛海区，用火炮和鱼雷攻击其余敌舰。接着从萨沃岛北面撤出。”识别信号是在舰桥两侧悬挂白布。 电子书 分享网站
日本并不认输（2）
22时30分，天色完全黑了，日军以“鸟海”号为首，排成间距1；200米的单纵列，在桅杆上升起白色识别旗，加速到28节，杀气腾腾地闯入瓜岛海域！
三川率领舰队劈开惊涛骇浪，在茫茫雨夜中直趋瓜达卡纳尔。同珍珠港事件一样，美军谁也没有意识到攻击已迫在眉睫。
1时33分，三川下达总攻击令。这一命令立刻被传达到鱼雷发射手那里。三川的第二道命令是：“所有舰只同时进攻。”随即，一串串射程11海里的远程鱼雷，携带着1；000磅炸药，以每小时49海里的速度，呼啸着奔向“堪培拉”号和“芝加哥”号。
直到10分钟后，美军“帕特森”号驱逐舰才发现日舰，舰上人员大惊失色，急忙用无线电发出警报：“注意！不明身份军舰正在进港！”
但是已经太迟了。日军水上飞机于美军运输船上空投下照明弹，一个个挂在降落伞上的照明弹在美军军舰后方爆炸，“芝加哥”号和“堪培拉”号的侧影都显现了出来。“鸟海”号距离“堪培拉”号不到4；500米，“青叶”号距离5；500米，“古鹰”号更近一些。3艘日舰立即射击。
在“堪培拉”号的舰桥上，一个哨兵大声喊叫，说前方出现了一个模糊黑影。等看清楚时，才知道是一艘来历不明的军舰。舰上的人立即慌乱起来，正在此时，对面的军舰开始吐出火舌，两枚鱼雷立刻穿进了“堪培拉”的舰首。紧接着，数不清的炮弹呼啸而来，雨点般地砸击在船舷上，炮长当即被打死，主炮被打坏，舰身开始倾斜，大火沿着升降口的扶梯蔓延，甲板上的油毡着了火，使火势更猛。舱壁的油漆也着了火，军官起居舱的家具猛烈地燃烧了起来，熊熊大火照亮了整个夜空。
不到5分钟，“堪培拉”就失去了战斗力。
“帕特森”号用无线电发出警报后，又用闪光灯发出警报，并满舵左转。炮手们发射了一排照明弹。舰长瓦克中校喊道：“发射鱼雷。”此时，日舰编队已转向东北航行，“帕特森”号以高速作“之”字运动，与日舰展开炮战。有备而来的日舰弹无虚发，一发炮弹很快落在“帕特森”炮位附近，打燃了备用弹药。接着，军舰就被探照灯照住，连续中弹，不久便失去战斗力。
在“堪培拉”号右前方担任警戒的美军驱逐舰“巴格利”号，于“帕特森”号发现日舰之后的几秒钟，也发现了敌情。它急剧向左转，以便使它的右舷鱼雷发射器能够瞄准目标，因舰身转得太快，鱼雷手还没有装好底火，该舰长亦没有等待，继续向左转了一个圆圈，直到左舷鱼雷发射器能够瞄准目标并进行射击时，却没有雷管。就在这么短暂的时间内，日舰编队已快速向东北方驶去看不见了，即使是已经瞄得很准的鱼雷也赶不上了。日舰驶过“巴格利”号时，与它相距不到一海里，但没有向它射击，因为日舰的炮口已瞄向更大的目标。
在这炮声震荡海面，闪光划破夜空的激战之时，巡洋舰“芝加哥”号舰长、接替去开会的克拉奇利暂任南线部队指挥官的包德上校正在蒙头大睡。当他被唤醒时，朦胧中听到观察哨报告：“右舷发现鱼雷航迹！”随即下令：“右转舵！”并指示立即发射照明弹。
然后他看见左前方有鱼雷驶来，又命令向左转，力图在鱼雷航道的中间穿过去。
包德上校刚刚登上舰桥，一枚鱼雷就打进了舰首，一道水柱升入空中后落到舰上，前甲板立刻涌满了水。包德立即下令发射照明弹，但为时已晚，数条鱼雷划破波浪，直接射过来。“芝加哥”号还没有来得及转舵规避，舰首再次被鱼雷击中，桅杆也被1发203毫米炮弹击中，“芝加哥”号连连开炮还击，但由于日舰速度很快，只来得及向日军队列最后的“夕风”号驱逐舰发射了25发炮弹，然后就失去了目标，只好向西退出战斗。
日本并不认输（3）
仅仅6分钟时间，南区盟军舰队就失去还手之力，不再作为一个战斗单位存在了。
三川随即全速向北区杀去。由于“芝加哥”号未将作战情况通知北区和东区，加上电闪雷鸣掩盖了南区的炮声和火光，北区美军全然不知日军已经杀来。1时43分，美军驱逐舰“帕特森”发出的警报和日军飞机空投的照明弹，已经向北线部队表明有敌情。“昆西”号的水兵也听到头顶上有飞机的嗡嗡声，并断定这是敌机。不料被上司臭骂了一通，说他患了轻性歇斯底里症，弄得他再也不敢说话了。其他舰只即使发现上空的飞机，也一律以为是友机。巡洋舰“文森斯”号、“昆西”号和“阿斯托利亚”号顺次列成单纵队，驱逐舰“赫尔姆”号与“威尔森”号分别配置在两翼，正由西南转向西北航行。
1时45分，在“阿斯托利亚”瞭望台值更的管制官，感觉到舰体在轻微颤动，他以为是美军驱逐舰在投深水炸弹，因为舰长威廉·格林曼上校近来反复指出，要注意防潜。实际上，那是日舰“鸟海”号向美国南线部队发射的鱼雷的爆炸声。
就在值班员沉思之际，忽然一声喊叫：“左后方照明弹！”那是日军飞机在瓜达卡纳尔岛上空放的，把云层和海面都照亮了。值班军官下令准备战斗。
1时50分，日舰“鸟海”号从黑暗中射出探照灯光。不到一分钟，第一次齐射的炮弹就落在“阿斯托利亚”号周围。1时52分，“阿斯托利亚”号的6门大炮开始还击。
警报把舰长格林曼上校从梦中惊醒，他奔上舰桥，厉声质问：“是谁下的战斗命令，是谁下令射击？”
直到此时，他仍然确信发现的目标都是友舰。“我认为，我们是在打自己的船，我们不要过于激动而草率行事，马上停止射击。” 格林曼上校边走边朝周围的人嚷嚷。
当他发现巡洋舰“文森斯”号周围水花四溅时，才意识到大事不好。“开始射击。无论是不是我们的船，我们必须压制住他们。”
“鸟海”号向“阿斯托利亚”号已齐射4次，都没有命中，但射程已经测定并缩小了。第5次齐射打中了“阿斯托利亚”号的二号炮塔，炮手们全部阵亡。甲板起火，灭火水管全部破裂，使它成为瞄准的好目标。一发又一发的炮弹落到“阿斯托利亚”号上，射程从6；000米缩小到5；000米。为了使主炮便于还击，“阿斯托利亚”号稍向左转，全速前进，但因已丧失通讯能力，甲板上人员伤亡，装备毁坏，而且烟气窒息，火焰眩目，战斗效率大为降低。仅仅数秒钟后，炮台就被击毁，舰载机被击起火，12时25分，“阿斯托利亚”号沉没。
附近的重巡洋舰“昆西”号，因为有人被上司说成是患轻性歇斯底里症。因此，该舰后两次听到日军飞机声音时，再没人报告了。而此时，日舰“青叶”号已从后面接近，突然打开探照灯，把它照得通亮。“昆西”号还没来得及掉转炮口，一排炮弹已经飞了过来，停放在弹射器上的侦察机被击中，油库也跟着中弹起火。顿时，“昆西”号变成黑暗中一支巨大的火把，“鸟海”号及“古鹰”号等立即交叉射击，炮弹像雨点般打来。只一会儿功夫，这艘庞大的巡洋舰就搁浅了。一颗颗炮弹在“昆西”号舰桥上爆炸，上面的人几乎全部死光，尸体像布娃娃似的被抛到空中。它的左舷又被一枚鱼雷命中，舰身急剧地向左舷倾倒，蒸汽从烟囱里喷出。舰首开始下沉，穆尔舰长身负重伤，躺在舵前。他挣扎着爬了起来，但支持不住，又呻吟着倒了下去。
日本并不认输（4）
第二天凌晨2时38分，“昆西”号葬身海底。
“文森斯”号巡洋舰的舰长利弗科上校比较警觉，1时45分时，他感到舰身在微微震动，还看到南区有炮火闪光，但误以为是友邻在射击敌机，根本没想到是在进行海战，反而下令做好对空战斗准备。日舰接近到8；000米距离，先打开探照灯，随后就以所有炮火开始齐射，利弗科却以为是南区美舰，用报话机要求对方关掉探照灯，停止射击，还命令升起军旗，以表明自己身份，不料却招致更猛烈的炮火。
利弗科这才明白过来，下令开炮还击。但不久舰载水上飞机被击中起火，成为明显的目标，日军乘机关闭探照灯，在黑暗中朝着火光用炮火猛轰。
美舰“赫博斯”号在激烈的夜战中吓破了胆，舰长卡罗尔少校撇下那些燃烧的军舰及伙伴们，仓皇逃窜。“威尔森”号驱逐舰由于个头太小，日舰没有过多地理会它，从而保全了性命。
在萨沃岛北部担任早期预警的“拉尔夫”号舰长加纳罕少校，做梦也没有想到自己的后方会有敌人的舰队出现。2时15分，向西航行的日舰“天龟”号向它打开探照灯并射击，日舰“古鹰”号和“夕风”号也向它开火，“拉尔夫”很快被命中。情急之下，加纳罕少校打开识别灯，用无线电高呼自己的代号，紧急请求支援。
这一手果然很灵，日舰害怕遭受报复，停止了射击，迅速离开。恰在此时，暴雨骤起，“拉尔夫”号得以劫后余生，歪着倾斜20度的舰体，于当日下午狼狈地逃回图拉吉岛。
面对美南线部队早已溃不成军，北线部队几乎全军覆灭的有利战局，日军若乘胜出击，那么，全歼瓜岛美军运输舰队，可谓囊中取物，易如反掌。可是，就在这千载难逢的关键时刻，最令人瞠目结舌、困惑不解的事情发生了。凌晨2时20分，三川从“鸟海”号发出信号：全体撤离。“鸟海”号加速至35节，驶到日军两路纵队前头，取西北方向，撤离战场。
这就是历史上有名的“萨沃岛”海战。战斗仅历时半小时，盟军就有4艘巡洋舰被击沉，葬身海底，成为瓜岛海面战斗祭坛上的第一批牺牲品。此外，盟军方面还重伤巡洋舰2艘、驱逐船2艘，被打死、淹死或被鲨鱼吞噬的官兵达1；270人。一连数日，被击中的美舰仍在熊熊燃烧。萨沃岛周围的海面漂浮着厚厚的一层油，到处是军舰残骸，半死不活的水兵紧紧抓住海面上的漂浮物不放……
萨沃岛海战引起美国政府的极大关注。有人形容说此次战斗是美国海军作战史上最坏的一笔：“在一场堂堂正正的战斗中，这大概是美国海军蒙受的最大失败。”“美国舰队的这一次失败，几乎和珍珠港事件一样悲惨。”
尼米兹为此组成专门调查组，对事件进行调查。南线部队的指挥官包德上校无地自容，战斗结束后不久即自杀身亡。北线指挥官里夫科尔舰长罪责难逃，被免职后患了精神病。
瓜岛争夺战刚刚开始
萨沃岛海战的惨败，陆战第1师根本不知道。他们虽然听到了炮声，也看到了火光，可是他们万万想不到美国舰队会一败涂地。陆战队第1师已经完全孤立，只有靠他们自己的力量来守卫瓜岛机场了，战斗才刚刚开始。
第二天一早，范德格里夫召集部下，召开紧急会议，并连续发出了几道命令：
1。把海滩上的所有补给物资都运入岛内隐藏起来，以防日军飞机和舰炮火力的破坏。
2。在机场四周建立起一个防御圈，修好跑道，以待美军的战斗机前来援助。
3。由于美国舰队已经撤离，为防止日军从海上发起主攻，部队立即筑好工事并布置好防御力量。
4。把坦克和炮队集结在防区中央，以便对防御区周围任何一个既定目标实施粉碎性轰击。
5。把90毫米高射炮阵地布置在机场西北，而在机场正北设置了半履带式的75毫米炮阵地。这样，一旦需要，就能迅速开入海滩上的既设阵地。
同时，范德格里夫特紧急向上级求援，要求派遣更多的部队和补给。8月15日，美军1艘驱逐舰连夜冒险驶抵瓜岛，送来了飞机零部件、航空汽油和地勤人员。8月20日，海军陆战队航空兵第223中队的19架“野猫”战斗机和232中队的12架“无畏”轰炸机，从“长岛”号护航航母上起飞，降落在瓜岛机场。8月22日，“长岛”号又运来了第2批飞机，陆军航空兵第67中队的15架“飞蛇”战斗机。8月24日又有13架舰载俯冲轰炸机进驻。所有这些飞机组成了瓜岛岸基航空兵，飞行员见机场四周长满了仙人掌，就把自己这支小飞行队称为“仙人掌航空队”。自从“仙人掌航空队”进驻瓜岛后，形势立刻改观，由于美军岸基飞机的巨大威胁，日军只能使用驱逐舰在夜间高速通过相关海域，把部队和物资送上瓜岛，返回时顺路再炮击机场。
如同范德格里夫特预料的那样，日军一直积极准备从陆上进攻瓜岛。
日军最高统帅部得知美军在瓜岛登陆后，立即研究对策。8月13日，大本营针对当时的形势制定一个《新几内亚、所罗门群岛方面陆、海军作战中央协定》，明确规定，按既定计划迅速攻占莫尔兹比港，与此同时，以第17军团之一部协同海军歼灭瓜岛之敌，夺回岛上要地与机场。
8月14日，驻扎在拉包尔的日军第17军军长百武睛吉中将接到陆军参谋本部的电令，要他“根据大本营的指示，决定与海军协同，乘敌在瓜达卡纳