黄浦江面仿佛变成了一个沸腾的钢铁熔炉和死亡陷阱。日军舰艇顾此失彼，接连受损，伤亡惨重。
就在这危急关头，日军航母的舰载机终于姗姗来迟。数十架日军九六式舰战和九七式舰攻呼啸着扑向战场，企图扭转空中劣势，并为己方舰艇解围。
然而，它们迎面撞上的，是以逸待劳、性能占据明显优势的“歼-1”机群！
“鬼子舰载机来了！护航中队，跟我上！咬住它们！别让它们干扰轰炸机！”张文博的声音充满斗志。
空战在黄浦江与长江口交汇处的空域激烈爆发。“歼-1”凭借其两台“玲珑一号”改进发动机带来的惊人速度和爬升率，以及坚固的结构和凶猛的火力，在空战中占据了压倒性优势。日军飞行员惊恐地发现，对手的战机速度奇快，转弯灵活，而且那30毫米机炮只要挨上一两发，自己的飞机就非死即残。
不断有日军战机拖着黑烟栽入江中，或在空中炸成火球。少数突破拦截的日机，也在国军地面防空火力和水生船队（部分巡逻艇也安装了简易高射机枪）的干扰下，投弹精度大失，对水面舰艇威胁有限。
长谷川清在“出云”号上，通过望远镜看着自己的舰载机像火鸡一样被接连击落，看着江面上的舰队在立体打击下伤痕累累、狼狈不堪，气得浑身发抖，暴跳如雷，却又无可奈何。
“八嘎！八嘎！命令所有舰艇，不要恋战！立即撤出黄浦江！向航母战斗群靠拢！快！”他终于下达了最不愿意下达的撤退命令。继续留在狭窄的黄浦江里，只能成为活靶子。
残存的日军舰艇，带着满身的创伤和浓烟，如同丧家之犬，不顾一切地调头，朝着下游吴淞口方向拼命逃窜，企图与在外海的航母舰队汇合，脱离这噩梦般的立体绞杀战场。
江面上，留下了数艘正在沉没或燃起大火的日军舰船残骸，以及漂浮的碎片和油污。
水生指挥的船队和国军海军并未深追，他们知道穷寇莫追，且自身也需要整补和救治伤员。但这一刻，黄浦江上的天空和水面，暂时由中国军队主宰。淞沪会战开局以来最大规模的一次水面交锋，以日军第三舰队遭受重创、被迫撤离黄浦江核心水域而告终。西北抗日救国军与国军海空力量的第一次协同作战，取得了意想不到的辉煌战果，极大鼓舞了全国军民的抗战士气。
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