紧接着第二轮打击。六十架驱逐机完成第一轮俯冲后重新拉起，在机场上空编成五个攻击队形，用二十毫米机炮和十二点七毫米机枪扫射。
机炮弹打在跑道上炸出一串串尘土和碎石，打在机库铁皮上撕开一道道口子。油罐车司机从驾驶室里跳出来往地堡跑，但他跑得再快也快不过子弹。一发子弹击中他的大腿，整条腿被瞬间削断，血喷了一地。
机场很快燃起大火。火势蔓延到弹药储藏区，引起一连串殉爆，爆炸声震耳欲聋，黑烟升起来遮住了半个天空。
第15轰炸机大队的四十八架朱雀轰炸机随后赶到。它们没有遇到任何抵抗，驱逐机已经把机场上的防空炮位全部打掉了，剩下几挺还在零星射击的高射机枪也没撑多久便被摧毁。
轰炸机从容地在跑道上空排成轰炸队形，弹舱门打开，炸弹像下雨一样落下去。
跑道被炸出一个挨一个的弹坑，主跑道从中段被拦腰炸断。机库顶棚被炸塌，停在里面还没来得及拖出来的飞机全部烧毁。油库被炸弹直接命中，油罐像火柴盒一样被掀上天空，翻滚着砸在旁边的空地上，炸出一个直径十几米的大坑。
承德机场在不到三十分钟内被彻底瘫痪。
几乎同一时刻，赤峰机场遭到第16驱逐机大队和第18轰炸机大队的联合打击。
第16驱逐机大队飞抵赤峰机场上空时，遇到了日军的抵抗。关东军第5飞行团三个中队约三十架一式战和二式战已在空中巡逻，看到国军机群后立即迎上来。大队长在无线电里命令90、91、92中队与日机缠斗，他亲自带89、93中队去炸跑道。
90中队十二架驱逐机率先与日军交火。研驱一F和二式战在机场上空绞成一团，双方的发动机都在嘶吼，曳光弹在空中织成一张火网。91中队中队长咬住一架二式战，从后上方俯冲而下，枪炮齐射，两枚炮弹命中油箱，那架二式战当场凌空爆炸。中队长拉起飞机时发现自己的僚机正被一架一式战咬着尾巴，他猛拉操纵杆急转弯，从侧面切入，一个短点射把那架一式战的机翼打穿一个大洞，日机拖着黑烟朝地面栽去。
空战持续约二十分钟。第16大队击落日机十二架，自身损失三架。残余日机被优势兵力驱散，朝东北方向逃窜。
89、93中队趁空战正酣突入机场空域，用摇光火箭弹对机场进行密集打击。机场上八架日军轰炸机还没来得及起飞就被炸成了废铁。
第18轰炸机大队紧随其后进场。四十八架朱雀轰炸机在没有防空火力干扰的情况下对赤峰机场进行饱和轰炸。机场主跑道被炸断两处，机库和油库全部起火，周围防空阵地被从头到尾犁了一遍。当最后一架朱雀脱离目标空域时，赤峰机场已是一片火海。
朝阳机场是三个目标中规模最小的，只驻扎了关东军第5飞行团一个独立侦察中队，机场上停着十几架侦察机。第17驱逐机大队六十架驱逐机压上去时，几乎没有遇到任何有组织的抵抗。一个俯冲过后，机场上已经没有完整的飞机了。大队长命令各中队全力攻击，飞行员们来回穿梭四遍，把跑道两侧的营房、油库和通讯站全部摧毁。
从早晨六点到下午四点，空军第5路军五个大队先后出动六百架次，对热河和辽西地区所有日军机场实施不间断轰炸。
承德机场被炸瘫，赤峰机场被炸瘫，朝阳机场被炸瘫。关东军第2航空军在热河一线的全部作战飞机几乎损失殆尽。仅在地面被摧毁的飞机就超过一百架，在空中被击落的超过三十架。
第5路军的损失是九架驱逐机被击落或严重损毁，五名飞行员跳伞成功，其中三人已被地面部队救回，两人下落不明。轰炸机大队全部安全返航。
下午五点，最后一批返航飞机在多伦机场降落。
张北前敌指挥所里，林诗航接到各大队返航报告。他站在航图前，把每一个被摧毁的日军机场都用红笔打上叉，然后将汇总战报递给苏长空：“发电报给太原，第5路军已完成夺取制空权任务。”
太原作战室里，李宏接过刘铭枢递来的战报。战报不到两百字，他看完后将战报放在桌上，激动地开口。
“第5路军打得漂亮。拿下制空权，这一仗我们就赢了一半。”
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