会议结束后，庞大的战争机器以更高的效率运转起来。塞瓦斯托波尔周围，苏军的炮兵阵地如同雨后蘑菇般冒出来。从122毫米榴弹炮，到152毫米榴弹炮，到203毫米重型榴弹炮，再到令人望而生畏的“喀秋莎”火箭炮，成千上万的炮口指向了德军堡垒。弹药堆积如山。航空侦察机频繁起飞，带回最新的照片。工兵们如同不知疲倦的土拨鼠，夜间作业的规模空前扩大，锹镐与岩石的碰撞声，在炮击的间歇隐约可闻。

而被围困在要塞内的德军，日子一天比一天难熬。指挥官霍特上将（他拒绝了乘潜艇撤离的建议，决定与部队共存亡）深知末日将近，但他仍试图做最后的挣扎。他将残存的部队——主要是第73步兵师的骨干部队、海军第2岸防旅、以及从各处溃退下来勉强拼凑的第50、第111、第336师战斗群——重新整编，依托复杂的堡垒体系，布置了多层防御。塞瓦斯托波尔的堡垒的确坚固，弹药储备也还勉强维持，但药品极度短缺，食物配给一再削减，最致命的是士气。来自刻赤和南部海岸的坏消息，如同瘟疫般在士兵中传播。包围圈外苏军日夜不休的土木作业和越来越密集的炮击，更是加剧了这种绝望。小规模的逃亡和投降开始出现，尽管被严厉镇压。

火力准备在第四天清晨拉开序幕。那是一个阴沉的黎明，但很快就被钢铁与火焰的光芒撕裂。成百上千门火炮同时发出怒吼，炮弹划破天空的尖啸声汇成持续不断的、令人灵魂战栗的死亡交响乐。要塞外围的德军阵地，瞬间被爆炸的烟云和火光吞没。混凝土碎块、扭曲的钢铁、残缺的肢体被抛向空中。即便是深藏地下的部分工事，也在重炮的反复锤击下剧烈震动，粉尘簌簌落下。炮击持续了整整一个白天，时而集中，时而分散，时而延伸，让守军根本无法判断苏军的主攻方向和时机。苏军航空兵也大举出动，伊尔-2强击机带着尖啸俯冲，将炸弹和火箭弹倾泻在暴露的目标上。

炮击的间隙，苏军的狙击手和侦察兵异常活跃。他们利用炮火造成的烟雾和混乱，渗透到德军阵地前沿，用冷枪清除暴露的观察员和机枪手，甚至捕捉舌头。德军的反击炮火零星而无力，很快就被苏军更强大的反炮兵火力压制。

入夜，炮击略有减弱，但并未停息。苏军工兵部队在夜幕和炮声的掩护下，开始了更大胆的迫近作业。在选定的突破口地段，他们几乎将壕沟挖到了德军铁丝网和雷区的边缘。德军的照明弹和机枪扫射无法完全阻止这些“地老鼠”，反而暴露了自己的火力点，招致更猛烈的炮火覆盖。

如此高强度的火力准备和压迫持续了整整三天。塞瓦斯托波尔外围的德军阵地被严重破坏，通讯中断，许多火力点被摧毁，士兵们蜷缩在阴暗潮湿的掩体里，精神濒临崩溃。霍特手里可用的预备队已经不多，而且他知道，苏军真正的步兵突击即将开始。

第四天，拂晓前最黑暗的时刻。炮击突然变得前所未有的猛烈和集中，全部火力都倾泻在几个预定的突破地段上。炮火足足轰击了四十分钟，将预定区域的地表彻底翻了个遍。炮火开始延伸的瞬间，凄厉的冲锋号声和“乌拉”的呐喊，在多个方向同时响起！

北面，近卫步兵第97师的突击部队，以第291近卫步兵团的突击工兵营为先锋，在近卫坦克第1旅的坦克支援下，从“绿色山脊”南侧猛然跃出堑壕，扑向烟雾弥漫的德军前沿。他们的目标是夺取被称为“北门棱堡”的一处关键堡垒群。德军从残破的工事里用机枪和迫击炮拼命射击，但苏军突击工兵用爆破筒和炸药包，在坦克炮火的掩护下，迅速清除了铁丝网和雷区，冒着枪林弹雨突入了德军的第一道堑壕。白刃战瞬间爆发。

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