巷口埋设地雷，把两个村落改造成了坚固的巷战堡垒。村内暗堡、散兵坑层层排布，兵力梯次配置，前哨、主阵地、预备阵地环环相扣，一处遇袭，邻处立刻火力支援，预备队随时发起反冲击，绝不让日军站稳脚跟。
同时，方先觉特意将炮兵分散隐蔽在山体背阴处，避开日军舰炮与空中火力的打击，只在日军集结冲锋时，突然发起炮火覆盖，精准打击日军密集队形。
整套防御体系，没有丝毫冗余，完全依托沙子口地形，以最小的兵力，发挥出最大的防守威力，环环相扣、无懈可击，将“以地形补兵力、以工事耗敌军”的防御精髓，展现得淋漓尽致。佟麟阁、赵登禹看着这般滴水不漏的部署，心中皆是赞叹，这般防御造诣，绝非普通将领能及。
与此同时，青岛山前线指挥部内，刘珍年紧盯沙子口战局，眼见日军在滩头聚集重兵、轮番猛攻，当即抓起通讯电话，直接连线山东空军指挥部，厉声下达空袭指令“即刻出动轰炸机大队，飞抵沙子口日军滩头阵地，实施全覆盖轰炸，配合地面守军，重创日军有生力量！”
命令下达不过半小时，胶东湾上空便传来震耳欲聋的引擎轰鸣，数十架暴雨轰炸机组成编队，掠过崂山山脉，朝着沙子口滩头飞速扑来。此时的日军，正集中全部兵力发起新一轮集团冲锋，两万五千余人密密麻麻挤在狭小的滩涂之上，人挨人、队挨队，辎重、登陆艇、火炮杂乱堆放，毫无防空掩护，彻底成了空中活靶子。
“空袭！是中国战机！”日军哨兵的惊呼还未消散，中方轰炸机已抵达阵地上空，弹舱全开，一枚枚航空炸弹带着尖啸，精准砸向日军密集人群与辎重阵地。惊天动地的爆炸声接连不断，火光冲天而起，硝烟瞬间笼罩整片滩头，炸弹落地之处，日军士兵血肉横飞，登陆艇被炸得支离破碎，弹药箱被引爆后引发连环爆炸，原本就混乱不堪的日军阵地，瞬间沦为人间炼狱。
日军毫无防空准备，被这场突如其来的空袭打得彻底溃散，冲锋队形四分五裂，士兵们四处奔逃，却被三面山体、一面大海堵得无处可躲，只能被动承受轰炸。板垣征四郎在护卫的拼死掩护下，躲进山脚壕沟才侥幸逃生，看着麾下精锐被炸得尸横遍野，听着此起彼伏的哀嚎声，他气得浑身发抖，却连还手之力都没有。这场精准空袭，不仅重创日军有生力量，更彻底打断了日军的进攻节奏，让本就艰难的地面攻势，直接陷入全面停滞，也给地面中方守军争取了宝贵的休整、加固防线的时间。
下午时分，轰炸过后的日军伤亡惨重
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