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日本人在旅顺要塞修建的永固工事比当年沙俄军要更坚固和可怕，在五个大型主要堡垒内部，所有的碉堡都修建了暗壕相连。
各个碉堡外面都用岩石或者混凝土浇灌修建了散兵坑和步兵壕，并在这些工事前方拉上了铁丝网。
当年俄军在这里修建的防御工事有很多都只是为了抵挡日军进攻的临时工事，防御力量和坚固程度并不靠谱，每天战事结束之后，沙俄军还要在夜里抢修工事以应对第二天日军的猛攻。
而如今这些工事都是永固工事，若非动用威力强大和有穿甲能力的大口径火炮，很难摧毁，手榴弹和小于100毫米以下的炮弹打在上面都只是挠痒痒。
7月18号，国民军对盘踞在旅顺口要塞内的日军进行炮击，夺回旅顺要塞的战役正式打响。
为了尽量减少进攻步兵的伤亡，在前线司令部的协调下，从海军借来了16门306毫米榴弹炮，国民军31师和32师各分配到8门。
第一天炮击就发射了大小炮弹3000枚，对日军堡垒进行定点炮击清除，暴露在外面的大小碉堡和多面堡被摧毁了三十多个。
次日，国民军炮兵继续对旅顺要塞的日军堡垒和碉堡进行炮击，到这天傍晚，又发射管了3000多枚大小炮弹，最小的炮弹都在100毫米以上，很多步兵壕和散兵坑的混凝土工事都被摧毁。
暴露在国民军视线之内的日军碉堡几乎被摧毁殆尽，躲在要塞内的日军承受了巨大的伤亡，但这并没有让日军丧失抵抗力，很多日军都躲进了暗壕、暗堡和坑洞之中。
日军在203高地上部署了一个炮兵营，在第一天的时候还拉出来对国民军的炮兵阵地进行反击，但很快就被国民军标定坐标进行了炮火覆盖打击，一举摧毁。
第三天，国民军的炮击继续，小口径炮弹对日军步兵壕、散兵坑和筑垒防线进行炮击，因为炮击时间长，间隔时间短，听起来像是跑火车，而大口径火炮炮声间隔时间长，声音响亮，听起来像是隆隆的打雷声。
这场持续三天的炮击让要塞内的日军吃尽了苦头，暴露在外面的堡垒和大小碉堡几乎全部被摧毁，步兵壕、散兵坑也遭到了很大的破坏，只有地下的暗堡、暗壕、坑道、坑洞还保留完好。
三天的炮击不仅摧毁了表面上的防御工事，也给日军造成了大约3000余人的伤亡，但同时也给日军帮了一个小忙，因为人员的锐减让要塞内的粮食可以让剩下的日军吃更多时日。
这天夜里，张明远召开第三次前线高级军官会议。
“这三天的炮击效果，根据我们的观察和推断，基本上达到了战术目的，接下来就是要实打实的步兵进攻了！”
说到这里，张明远看了看众军官，继续说道：“从明天开始，我们同时从东面和北面展开步兵进攻，主力炮兵部队在后方随时待命，进攻一线配备专门的联络员，进攻部队如果遇到坚固工事内的顽强阻击可以与联络员进行联系，由联络员转达敌军工事的坐标，后方主力炮兵进行火力支援！”
“同时，在进攻部队中要配备火箭筒组和喷火器组，火箭筒组用来对付敌军碉堡伞兵坑、步兵壕；喷火器组用来对付暗堡、坑洞和坑道内的敌军，在战术上要灵活运用，思维上不能过于刻板和顽固！”
“具体的进攻战术及配合方面由各师、旅、团自行制定，方案制定完成之后在明天上午八点之前上报到司令部，然后等候司令部的命令！”
会议结束后，各师、旅长们纷纷离去，连夜开会讨论并制定详细具体的进攻战术。
日次清早还不到七点，各部进攻方案放在了张明远的桌子上，他在与参谋长王成虎观看了各部方案之后经过一番讨论一一批准同意。
上午九点，国民军从北面和东面同时开始向日军第一道外围防线进攻，步兵从山脚下开始，人与人之间拉得很开，但周围几个人之间又呈现出互相掩护和支援的现象。
国民军并未像其他国家的军队一样在进攻时慢悠悠的向山上爬，每个人在前进时的战术动作都极为专业，显然是经过长期大量的训练，每一次前进的时间都很快，动作和速度都很快，每一次前进的目的都是为了找掩体，行进过程中尽量佝偻着身子，缩小被瞄准的面积。
“砰”的一声，一个半山腰的日军散兵坑内打响了防御第一枪，紧接着其他防御工事内的日军纷纷开枪。
但国民军很懂得保护自己，在前进时尽量减少暴露身体的时间，速度快动作敏捷，躲在前进道路上的掩体后面时也是尽量少探头探脑。
这样的战术和进攻方式让防御工事内的日军感觉非常难受，要知道日军从前无论是面对前清的军队，还是面对沙俄军，对手在进攻时都是大批量密集的发起进攻，在攻击时也部找掩体躲避。
可国民军在进攻时采用的这种战术是日军从来没有遇到过的，因此都没有什么好的办法应对，开枪命中率要低很多，就是重机枪扫射，被打中的国民军士兵也很少，只要一听到枪声，进攻的国民军士兵就会条件反射的就地卧倒或者找附近的掩体躲藏，等到枪声稀薄之后趁着日军士兵重新装弹的间隙立即爬起来继续快速突进。
几乎在所有日军将领、军官，甚至是日军士兵们的认知里，他们都认为国民军跟从前的前清军队和北洋军战斗力差不多，无论是装备，还是士兵战术素养都烂得一塌糊涂，但这次国民军的进攻却完全打破了他们固有的认知，也让要塞日军高级将领和军官们意识到太轻敌了，思想上和行动上严重的准备不足。
当天下午4点，北面的南山坡堡垒和东面的41号龙眼北堡垒相继被国民军31师和32师攻破，国民军为此付出了19人阵亡和44人受伤。