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日军此次参加长沙战役，受阿南惟几司令官直按指挥的飞行部队是日军第三飞行集团，主官是集团长管原道太中将。下辖第一飞行团和第三飞行团，二名飞行团团长分别是秋山丰次少将和远藤三郎少将。二个飞行团包涵了四个侦侦察机飞行战队，二个战斗机飞行战队，四个轻型轰炸机飞行战队，二个重型轰炸机飞行战队，以及四个独立飞行中队。
飞行部队接到对浏阳河沿岸支那军阵地进行大规模轰炸的命令之后，首先派往第三师团方向的是一个轻型轰炸机战队和一个重型轰炸机中队，并且有一个战斗机中队进行护航。轻型轰炸机战队有三十六架九六式攻击机（也就是轰炸机，日军称为对地攻击机），重型轰炸机中队有六架最新型的一式重型攻击机。
元月七日一早，浏阳河北方的天空传来了发动机的轰鸣声，守在阵地上的五四四团官兵一听声音，就知道是日军飞机出动了。旅长唐亦群对日军会派飞机前来助战早有准备，一声令下，阵地上所有的官兵都躲进了防空洞中。这个防空洞和防炮洞还不是一回事，承受过日军飞机无数次轰炸的九十师官兵都知道，航空炸弹的威力比起炮弹来要大多了，再加上又是从空中扔下来，防空洞修的差一点，根本承受不住航空炸弹的轰炸。
因此防空洞挖的更深，顶部经过钢板和混凝土层层加固，确保可以承受住重磅航空炸弹的轰炸。防空洞主要修在前沿阵地的后方，有交通壕可以直通前沿阵地。因此只要在前沿阵地上布置几个观察哨，就可以都进入防空洞中躲避日军飞机的轰炸。
九十军的防空武器并不少，不用说可以对空射击的六七式重机枪了，就是高射炮也有二百余门，不过王海涛没有把它们放在外围阵地上。有一个高射炮营放在了岳麓山上，那里的重炮阵地关系到长沙城的存亡，日军一但发现了，必定会派出飞机对其进行轰炸，因此放一个高射炮营在那里只少不多。
王海涛最终还是要把日军放至长沙城下，在残酷的城市攻防战中，有效的节制日军飞机的轰炸也是必须要做到的，所以王海涛在靠近长沙城城墙的山头中，选择了二个，把每个山头放上了一个高射炮营，还有在城墙上也分布了几十门高射炮。别的各师直属的对空武器，王海涛把它们安排在了城区几个重要部门，用来对付窜到城区上空的日军飞机。
没有了高射炮这种对付日军飞机的大杀器，如果只用重机枪来对空射击的话，一是效果并不太好，二是人员和武器损失太大。因此唐亦群并没有在对空作战上多准备，而是尽量修建出足够数量和质量的防空洞，日军飞机扔完炸弹总要飞回去的，只要不挨炸，就不会有太大的损失。
日军飞机飞到了五四四团阵地的上空，领航的飞机确认了目标后，带队的指挥官龟田计卫中佐做出了攻击的指示，先是四架九六式攻击机尖啸着从阵地上方掠过，同时丢下一串五十公斤一枚的炸弹。几十枚炸弹在阵地上爆炸，尘土和硝烟顿时笼罩了整个阵地，阵地上所有能燃烧的东西都燃烧了起来。
这几架飞机扔完了炸弹，向上拉起飞走了，又有几架九六式攻击机冲了下来。日机轮番俯冲轰炸着，在九六式攻击机全部扔完了炸弹后，六架一式重型轰炸机依次飞了过来。重型轰炸机上携带的炸弹和九六式攻击机上携带的炸弹不同，九六式攻击机上是携带着十六枚五十公斤一枚的航空炸弹，而一式重型轰炸机上则是携带着二枚各重五百公斤的巨型航空炸弹。
五百公斤一枚的航空炸弹，爆炸起来真是惊天动地，不仅是炸出了一个直径达到五十米的深坑，而在爆炸点几百米的范围內所有树木、工事等都被掀飞到半空。唐亦群他们躲在防空洞中，也感受到它爆炸带来的震动，甚至有战士站立不稳摔倒在地的。
前后将近一个小时时间，日军飞机才扔完全部炸弹，开始返航。听着外面爆炸声停止了，唐亦群和五四四团的官兵们返回阵地，这时唐亦群他们的眼中己没有了阵地的样子，满目疮痍中是一个连着一个的大大小小的弹坑。也就是花了大力气修的防空洞撑住了炸弹的轰炸，别的工事，连防炮洞都被炸塌了，就别提那些沙袋掩体和地堡了。
留在地面上的几名观察哨也都牺牲在空袭中，这让派他们留下的韦海懊恼不己。在看到重型炸弹爆炸后留下的大坑后，连唐亦群在内都吃了一惊，这要是部队还守在阵地上，这么一次轰炸，怕是就存不下几个人了。就在唐亦群他们还在阵地上巡视时，日军的重炮和野战炮又开始了对阵地上的炮击。
唐亦群和五四四团的官兵们纷纷寻找隐蔽的方，躲避军炮击，但也还有部分战士因躲避不及或是运气不好，倒在了日军的炮火下。日军的炮击进行了二十分钟才停了下来，韦海以为日军又会强渡浏阳河，便派一营一连去前沿阵地盯着河北岸日军。
过了半个小时，河北岸日军始终没有动静，天上却又传来了飞机的轰鸣声。所有的人连忙再次躲进防空洞中，这次日军的飞机数量和上次差不多，又是近一个小时的轰炸，这次连一处防空洞的顶部都被炸裂开了，好在没有塌下来，才没有造成人员的伤亡。
整整一个上午，日军也没有强渡浏阳河，只是对五四四团阵地反复的轰炸、炮击，阵地已不复存在，人员也损失了几十人。唐亦群把这一情况汇报到师长唐亦宽那里后，唐亦宽亲自去找了王海涛。因为张灵甫的二七二旅在浏阳河西岸的阵地和二七一旅阵地一样，在一个上午里，反复遭到日军飞机和重炮的轰炸，阵地成了一片废墟。
王海涛听后明白日军是急于渡过浏阳河，好对长沙城发起攻击，作战计划本就是要把日军放到长沙城下来打的，没必要死守在浏阳河岸边，白白增加人员的损失，再加上日军第四十师团己经渡过了浏阳河，在铜井镇和二一一师交上火了，就更没必要死守浏阳河阵地了。
王海涛下令九十师的二个旅全部后撤至下一道阵地，在这一道阵地上坚守至九日晚十时可撤至城下最后一道阵地。命令由唐亦宽传达到了唐亦群和张灵甫二位旅长处，再由二位旅长向下传达。很快各个部队就有了行动，唐亦群率领五四四团撤向长沙城北郊一处名叫蒋家垅的镇子。而张灵甫则是率领五四六团撤向了长沙城东面八公里外的楠竹山至枞树山一线阵地。
蒋家垅镇是依附在长沙城上的一个不是很大却较繁华的商镇，镇上富户很多，修建了许多深宅大院，为了安全，镇上富户集资修起了一道十分坚固的城墙，以前还有保安队在镇上维护治安。可听说日本人要打来了，镇上的人不是逃向湘江以西，就是逃进了长沙城。唐亦群一到这里就看上了这个镇子，把镇子里剩下的不多的百姓全部劝说到了长沙城内，开始在这里修建防御工事，并把旅部也设在了这里。
而二七二旅的旅长张灵甫却充份利用起了地型,在浏阳河至长沙城东门之间有一排横向的山头，山头都不太高，最高的楠竹山就有一百米出头，但这几个山头是连着的，北面是楠竹山，南面是八十多米的枞树山，二山之间一千米都是连续的山梁。一条主公路就从楠竹山下绕过去直通长沙城。
张灵甫派出五四六团守在浏阳河西岸之前，就是以这一排山头为主阵地的，并在山头上根据地势修建了大量的工事。这里是由自己以前带着的五四七团担任主要防守任务。现在张灵甫带着五四六团撤到了这道防线上，就立刻对整道防线做了调整。
楠竹山主阵地由五四七团来负责防守，枞树山阵地则交给五四六团防守，二山之间的山梁由二个团各出一个营来共同防守。原来放置在楠竹山顶的野战炮阵地暂时不动，不过调来了十挺高平两用双联重机枪和二十门安放在汽车上的高射炮担负起防空任务。
日军又是重炮轰又是飞机炸的折腾了一个上午，见守军阵地上没了动静，这才派出小股侦察部队渡过浏阳河去侦察情况。很快侦察部队回来报告，河对岸的守军己经全部撤退了。二名师团长都是大为情喜，马上派出部队渡过浏阳河，抢占对面阵地，然后又命令工兵联队迅速建造浮桥，好让师团主力渡河。
第六师团的工兵联队一天前就有所准备，用了一下午就建好了两座浮桥，傍晚的时候第六师团开始渡河，直至晚十点第六师团才全部渡过了浏阳河。前面情况不明，师团长神田正种中将一面下令就地宿营，一面派出许多侦察部队向长沙城下搜索侦察。