为了保护航母，美军多达一百余艘的辅助舰艇纷纷前出拦截鱼雷，实在不行就自己去挡，无论如何都要保护好仍有可能扭转战局的航空母舰，但它们却也因此损失惨重，此外也有并不想舍身堵枪眼、鱼雷却射偏了而被误中副车的。结果仅仅在日军第一波攻击中，美军就有1艘轻巡、9艘驱逐舰、2艘扫雷舰、5艘运输船和1艘登陆舰被日军的鱼雷击沉，如果再算上被航弹炸沉的7艘驱逐舰和3艘运输船，以及那先后沉没的6艘航母，那就更是吓人，大概世界上也只有产能恐怖而且地大人多的美国能够连续不断地承受这样的惊人损失......
不过，在这一波攻击中，日军也付出了不小的代价，尽管美军的大口径高射炮几乎都失去了作用，但是美军的战斗机和小口径近防火炮仍然对日军飞机造成了不小的杀伤，因此日军机群撤退的时候，总数已经只剩不到500架了，但它们也取得了击落和炸毁了375架美军飞机的战绩，即使只算飞机的交换比，他们也没有吃亏，尤其日军的损失当中超过一半（注1）还都是相对来说价值没那么大的陆基飞机（准确地说是飞行员，飞机本身的差别其实并不算大。）。
虽然蒙受了如此巨大的损失，但尼米兹并未下令撤退，因为之前派出的侦察机终于找到了日军的两个航母编队。日机撤退的时候虽然故意分出一部分航程较远的机型绕远路迷惑追击的美军飞机，但是知道了目标确切位置的美军机群却不为所动，不管敌机的骚扰直扑日军舰队主力所在的方向。
日军飞行员见状连忙通过电台向舰队示警，而战斗机的飞行员们更是不顾座机燃油的消耗冲向敌人的机群试图将其缠住，但是美军轰炸机却能利用俯冲一次次地摆脱零式战斗机的纠缠，再加上美军战斗机的拦截和缠斗，日军的战斗机飞行员们虽然尽了最大的努力，依然没能阻止美军轰炸机群不断拉近着与己方舰队之间的距离。
而另一方面，山口多闻早在发现美军侦察机后就直到舰队已经被盯上了，当即双管齐下，一方面派出部分留守的战斗机驱逐敌人派来侦察的战斗机，另一方面则命令舰队立即远离，以规避美军机群的反击。
然而，因为美军战斗机速度更快，在其一心自保的情况下，零式战斗机还真的很难将其怎么样，追又追不上，赶又赶不远，一不小心还被对方利用一击脱离战术无损地干掉了两架。蹙眉注意着这一切的山口多闻无奈地微微叹了口气，感慨道，“仅有零式这种追求水平机动性的战斗机，类型太过单一，很容易被敌人克制住，看来引进德国FW190战斗机生产技术的决定果然是正确的，只是这场战斗终究赶不及了。”
美军侦察机赶不走，日军舰队的规避也就不可避免地劳而无功，因为军舰航速再快也远远比不上飞机。知道已经无法逃脱的山口多闻只得把心一横，命令各舰剩余的战斗机开始升空应战，零式战斗机的速度虽然比不上美国人的战斗机，也总比美国的轰炸机要强，拦截还是可以做得到的......
不过第一波攻击中日军的轰炸机几乎全都出动了，而为了给他们护航，战斗机也很自然地派出了大半，因此留下保护航母的加起来也就不到一百架。至于那些一开始被美军机群追着、后来却变成是追着美军机群的日军护航战斗机，随着燃油的不断消耗，所能起到的作用也已经十分有限了。不过令山口多闻稍稍安心的是，虽然战斗机可能不那么令人信赖，但是己方舰队总数多达五百余门的各种高射炮还是能够给予敌人以迎头痛击的......
尼米兹认为日军舰艇的防空能力不强，并非完全没有根据，因为日军高射炮无论是大口径还是小口径的性能都并不比美军的同类高射炮出色，而数量却远不如美军，单舰高炮的平均数量就差了至少1/3，而舰艇总数更是远远无法与美军庞大的舰队相比，因此仅以火力密度而论，日军舰队顶多只有美军舰队的三成，称之为“很弱”并不算过分。
然而尼米兹不知道的是，日军的小口径近防火炮上现在都已经安装了技术来源于德国的陀螺瞄准具，射击精度较前提升了好几倍，而美国的盟国苏联虽然也掌握了这项技术，却因为视美国为最终对手的心态以及对美援迟到的不满而并没有转让给美国，因此在小口径高射炮方面，美军太平洋舰队其实并没有明显的优势。至于大口径高射炮，至少日军的近炸引信高射炮弹还能奇效，远比美国大口径高射炮沦落到只能换上榴弹来赌直接命中的那一点点小概率要强得多......
结果，美军总数不过几百架的机群连一颗炸弹都还没丢下去，就已经损失了一百多架（其中有接近一半是两批日军战斗机的战果），更令美军准备不足的是，日军的大和级巨型航母或许抗沉性设计比不上美国航母，但毕竟块头摆在那里，远比美国人以为的要坚固得多......
结果，先后有七八枚重量超过500公斤的高爆炸弹准确地命中了武藏号巨型航母，还有一条鱼雷命中目标，却依然只能令其失去战斗力，却没法将其炸沉，而它的姐妹舰大和号作为日军的旗舰，附近防空火力无比密集，对其发起攻击的美军轰炸机与护航战斗机如同天女散花一般不断被击落，却很难冲到它的上空俯冲投弹，而投射鱼雷前必须减速平飞一段时间的鱼雷机就更是如同送给敌人打的靶子一般损失惨重。虽然在美军飞行员们舍身忘死的努力下，先后有两枚重磅炸弹命中了大和号，但却只是给其庞大的舰体造成了一点有限的创伤，或许甲板受损会对飞机起降造成影响，也应该算是取得了一点战果，但距离美国人的期望，却还是差得太远了......
注1：陆基机场起降能力比航母强得多，而此役又是早就准备好的伏击，因此事先中途岛机场上的飞机就尽可能地都换成了轰炸机，而且以零式重型俯冲轰炸机和携带鱼雷的水平轰炸机为主。由于它们对美军航母的威胁最大，因此更自然地遭到了美军防空火力和战斗机的重点攻击，所以损失率远比舰载机大得多，客观上减轻了日军舰载机的损失......
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