张鼐鼎的机群在六点二十分左右就到达了古巴海岸线上空，与预定的到达时间相差无几，随即他就收到了前方侦察机发来的报告，美军机场上停放着上百架作战飞机，而且美军的警惕性并不高，没有发现有战斗机升空的迹象。
这是再好不过的消息，这证明美军并不知道轰炸机群即将到达，不然会在天亮前让一批战斗机起飞进行拦截。此时，张鼐鼎的机群已经降低到了超低空，飞行速度也在加快。另外三个机群也在此时到达了古巴海岸线附近，在收到了侦察机发来的报告后，都迅速的降低高度，并且加速飞行。
虽然古巴是加勒比海地区最大的岛屿，但是岛屿本身就没有防御纵深，而且当时的雷达性能相当有限，能够为防御部队提供的警戒时间是相当有限的。超低空进入的轰炸机群不是无法探测到，而是探测到的时候已经非常近了，这也正是在摧毁敌人的机场之前，轰炸机群一般会采取超低空进入的主要原因。另外，那四座美军正规机场都在海岸线附近，距离最近的大概5海里左右，最远的也不超过30海里。而美军部署在海岸线附近的雷达最多能够发现10海里外，在超低空飞行的机群。也就是说，轰炸机群的突击距离最远也只有40海里，只需要7分钟左右的飞行时间。
在这几分钟的时间里，机场上的美军战斗机很难全部升空，而且战斗机要爬升到有利的高度，也需要好几分钟的时间。因此，这些战斗机在起飞之后也不一定会对轰炸机群构成威胁，反而会成为护航战斗机猎杀的对象。这就是防御一方被动的一面，往往是在打击到来的时候才会有所警觉，而此时再组织防御已经太晚了。
实际情况也正是如此，张鼐鼎机群突击的机场距离海岸线最远，而在他看到机场跑道的时候，天上只有几架美军的“野马”式战斗机在爬升，而且还有几架正要起飞。江文翰的护航战斗机此时也在爬升，并且加速朝美军战斗机冲了过去。另外一队护航战斗机则冲到了轰炸机群的前面，用机关炮扫射那些正要起飞的美军战斗机。
战斗打响了，美军的抵抗极为微弱，就连保护机场的高射炮也没有能够及时的反应过来。张鼐鼎首先投下了炸弹，他对付的正是美军的高射炮阵地，这也是相对危险的目标。轰炸机群此时已经散开，分成了好几个编队，前去对付各自的目标。
最重要的还是炸毁机场的跑道，使机场无法继续使用。而这次的轰炸方式与以往有了较大的区别。
首先进入跑道上空的是五个双机编队，这十架轰炸机各携带了两枚500公斤的重型炸弹，它们的任务是将机场跑道首先炸成六段，而每一段的长度都要比战斗机起飞所需要的距离，从而使机场上的战机飞不起来。随即，另外两个小队的24架“猎鹰”将分两次从跑道上空纵向通过，这24架轰炸机全部携带了两枚500公斤级的子母炸弹，每一枚母弹内装填了30多枚重量不到10公斤的小炸弹，而每一枚小炸弹在落地后都能够在跑道上炸出一个直径2到3米的弹坑。
这种新战术是多次轰炸机机场后总结出来的。如果仅将机场炸成几截的话，是不足以彻底破坏机场的，工程人员可以用预制件，或者是钢板迅速修复机场，使机场暂时恢复使用能力。同样的，如果仅仅只用小炸弹的话，一是难以保证让机场立即失去使用能力，二是造成的破坏不够大。将两种弹药结合起来使用，就足以保证摧毁跑道了，而且小弹药炸出的弹坑更多，虽然每个弹坑都不会太大，但是修复起来的难度增加了不少。加上夹杂的一些无规律定时炸弹，还能够阻止敌人的工程兵进行修复作业。
在两个小队的“猎鹰”分别投下了炸弹后，其他各方面的轰炸行动也基本上完成了。机场周围的三个高射炮阵地已经被彻底摧毁，而每一座加固的机库都遭到了两架轰炸机的打击，以确保将机库彻底炸毁。露天停放的敌机主要是由完成了护航工作的战斗机负责的，而一些投下了炸弹的轰炸机也参加了扫射行动。美军的营地自然也不会被遗漏，炸死飞行员与地勤人员甚至要比炸掉飞机更为重要。
整个轰炸行动仅持续了十五分钟左右，轰炸完成得很彻底，伴随而来的那两架侦察机确定了战果，没有呼叫第七特混舰队的第二批轰炸机前来进行补充轰炸。张鼐鼎第一个进入，最后一个撤出，这是作为领队长机的任务之一。他最后确定了战果，在六点五十分左右，张鼐鼎追上了返航的机群，很快，他确定了机群的损失情况。只有两架轰炸机在作战中被击落，其中一架好像是出了故障坠毁的，而不是被高射炮击落的。另外还有四架轰炸机受了不同程度的损伤，其中两架也许要到牙买加岛的机场去降落。护航战斗机无一损失，在击落了7架起飞的美军战斗机之外，这些护航战斗机至少还摧毁了停放在地面上的数十架美军战机。
七点前，其他几支轰炸机群也陆续向舰队发回了战斗报告，而负责轰炸美军大型野战机场的机群在七点十分之前也发回了报告。到此，第一轮轰炸完成，只有关塔那摩的美军机场遭到了补充轰炸，大概也是因为第七特混舰队的那些轰炸机无法带着炸弹返回舰队，就干脆将炸弹投了下去吧。
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