5时52分，蔡斯又报告说，发现“两艘航空母舰及主力舰只，以航空母舰为先导，航向135，航速35”。
蔡斯报告后1分钟，沙岛的雷达站报告：“敌机数架，距离93海里，310度，高度万英尺。”
几分钟后，沙岛雷达站又报告说：“敌机不是数架，而是许多架！”
初次交手（3）
刹那间，中途岛响起了一片空袭警报声。待命中的各种战斗机相继升空。
帕克斯的第1分队旋即升空，柯廷的第4分队紧接着起飞。接着，凯里率领“野猫”式机起飞。马里恩·E·卡尔上尉及其僚机克莱顿·M 。 坎菲尔德少尉也随后起飞。
与此同时，阿米斯特德已率领本分队6架“水牛”式机升空，盘旋待命。
这时，雷达荧光屏上已经很清楚地显示出日本机群的情况。日本飞机飞得很高，成一个批次直逼中途岛而来。
于是，中途岛命令阿米斯特德和亨尼西转向320度，这样他们就能够助同伴一臂之力。
凯里的3架“野猫”式最先与来犯日机遭遇。凯里飞得较高，而且目光敏锐，他先发现了敌人。
6时12分整，凯里抓起报话机喊道：“发现目标！鹰在天使十二！”这是在告诉中途岛场站以及其他美国飞行员，他在万英尺高空发现了轰炸机。
这批日机可能是“飞龙”号和“苍龙”号的高空轰炸机。当初从母舰上起飞时共18架，但其中一架因发动机出了故障，中途被迫返航。
凯里发现，敌战斗机并不像人们所料想的那样在机群前为轰炸机开路，而是飞得比轰炸机稍后略偏高。这就使凯里得以迅速向日军轰炸机发起攻击，而且不至于被“零”式机追上。
凯里驾着“野猫”式战斗机一个平稳的横滚，呼啸着俯冲下去。他在瞄准具中牢牢地抓住一架领队机。此时，他的飞机突然遭到攻击，挡风玻璃被子弹打裂。但他全然不顾，聚精会神地按动了发射器。只见那架敌机瞬间在空中爆炸。
凯里迅速拉出“V”形，直冲向上，一个外侧滑急转弯，向敌飞机编队的后部飞去。他再次高速飞回时，飞机被一架敌轰炸机尾部机枪击中，钢铁碎片飞进了他的双腿。
坎菲尔德一路随着凯里，他全力对付敌第二队的第三号机，直到亲眼看着它爆炸并起火坠落。在发起攻击过程中，他发现几架日本战斗机从左侧成一路向他俯冲过来。为甩掉这些“零”式机，他飞向大约5海里外的一朵大云彩，绕着云彩飞了一圈后，他回头一看，只见一架日本轰炸机拖着一道长长的黑烟正在海面上燃烧。敌战斗机已经看不见了，于是他追上了正在歪歪扭扭地向中途岛方向飞行的凯里。
凯里双腿负伤，疼痛钻心，无法正常踩方向舵。坎菲尔德担负起领航的责任，引导他的上级一路借助云层的掩护返航。凯里两腿血肉模糊，疼痛难忍，有两次几乎昏厥过去，但他以顽强的毅力继续向前飞。
坎菲尔德率先降落，飞机刚停止滑行，他就从机舱里跳了出来，刚好在日本人空袭前跳进了掩体。凯里紧跟着降落，但飞机着陆时他觉得无法驾驭它，因为他无力踩刹车，加之飞机的两个轮胎已被打破，他的飞机滑出跑道，撞进一个飞机掩体。有两个人跳上去，把他从飞机里拉出来，拖到掩体后面。他们刚躲到掩体后不久，日军的炸弹就落了下来。
与此同时，卡尔向敌机群开了火。他刚想回头看看战绩如何，却发现好几架日本“零”式战斗机尾随上来。他大吃一惊，赶紧加大油门，笔直向下俯冲。日机追到3000英尺高度就不再追了，显然是担心如不能及时恢复水平飞行就有坠入大海的危险。
卡尔爬升到2万英尺的高度后，向中途岛的上空飞去。接近中途岛时，他发现距基地大约2海里处有3架日本“零”式机正在低空盘旋，立即全速朝这几架飞机冲去。
卡尔进入一架敌机的盘旋轨道，从后面把它紧紧咬住，向敌机打了一个长点射，敌机歪歪斜斜直向下栽。卡尔看见，这架飞机拖着浓烟，几乎是笔直地栽了下去。
另外两架“零”式机向卡尔扑上来，卡尔遁入云层躲避。其中一架日机停止了追击，另一架继续逼进，并不断向他射击。
卡尔见“零”式机高速追上来，决定使用柔道技术，用敌人自己的招数击败敌人。他突然把他的“野猫”式飞机的速度放慢，进入滑行。因为“零”式机的速度极快，所以一下子就窜到了他的前面。当敌机从卡尔身边飞过时，卡尔连连射击，一举将那架飞机击落。
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初次交手（4）
帕克斯率领的第1分队升空后，发现两支呈“V”形编队的日本轰炸机分队，每个分队有9架飞机。这些飞机是阿部平次郎海军上校率领的“苍龙”号的水平轰炸机。帕克斯的5架“水牛”式战斗机从上方接敌。但是很遗憾，第1分队在击落一架日机后，所有的飞机都被日军击落。
柯廷的僚机驾驶员达雷尔·欧文正在目睹第1分队英勇战斗场面，突然被一架“零”式机从身后咬住。那架日机像一条甩不掉的尾巴，紧紧跟着他。他爬到大约万英尺后想俯冲逃脱，但却被日机死死咬住。欧文突然感到飞机一阵震动，原来是左副翼被日机打掉了一大块。
欧文已无法操纵飞机作战了，所以就急速向中途岛飞去。此时，不仅那架日机对欧文穷追不舍，而且又飞来一架日机助战。两架日机频频向欧文发起攻击。它们每次从欧文身边飞过时，都急速从翼侧转弯，准备再度攻击。日本飞行员的射击技术很好，每次都打中了欧文的飞机。欧文多次听见子弹铛铛地打在他的背后装甲防护板上。防护板只与肩同高，这一点欧文很清楚，因此他尽量向下缩着坐，以免失去装甲防护。
欧文被这两架日机咬得很紧，无法回身反击；他只想尽快把它们甩掉，或者把它们诱入美军的对空火力网。两架日机在后边紧追，欧文把脑袋缩进座舱里，冒着敌机的俯冲轰炸，于6时50分在中途岛降落。
亨尼西率领第2分队的6架战斗机升空后不久，就发现了日军的飞机编队。亨尼西指挥着6架战斗机，迅速冲向敌编队。
菲利普·R 。 怀特上尉发现空中共有3个日机“V”形编队，每个编队各由9架飞机组成。他向其中的一个编队冲过去。然而，他突然发现自己的身后紧跟着一架“零”式机。怀特急中生智，猛地一个俯冲，痛痛快快甩掉了日机。
当怀特再次爬升到1万英尺的高度时，听见无线电报告说有一架敌机沿310度方向飞离该空域。他立即调整飞行方向，轻而易举地找到了这架敌机。随即，他从远距离高速向敌机冲去。
怀特的“水牛”式飞机吐出的一串串子弹直射日机，日本轰炸机晃晃悠悠地向左一拐，栽进了大海。
打掉这架敌机后，怀特长出一口气，再次爬高，寻找战机。此时，他发现另一架轰炸机在云层中时隐时现。
怀特咬着牙，把他那架老掉牙的“水牛”的马力开到最大，向那架飞机追去。
怀特悄悄地接近那架飞机。直到很近的距离，那架飞机还没有发现。怀特用瞄准具套上日机，射出了一长串子弹。怀特射出的子弹打坏了敌机的发动机，那架轰炸机的速度顿时大减。此时，怀特只要再来一个点射，那架飞机不在空中爆炸也会栽到海里。但遗憾的是，怀特的弹药已耗尽，无法收拾这个囊中之物了。
而怀特击中的这架日机，正是日军飞行队长友永驾驶的。友永飞机中弹的时间是6时55分。中弹后，友永立即命令各中队独立作战，并向南云报告说：“我被击中，已命令各中队独立作战。”
怀特匆匆返回中途岛，补充弹药后再度起飞。但他还没有来得及再次打击来犯敌机，就收到了关于全部返航的命令。在第2分队中，生还的只有怀特和赫伯特·T 。 梅里尔上尉。梅里尔在受伤的飞机中呆的时间太长，他的脸部、脖子和双手都被严重烧伤，最后跳伞跳到礁湖中才保全了性命。
怀特目睹了许多战友的牺牲，因而对“水牛”式飞机的性能极为不满。他评价说：“F2A…3机根本不是战斗机，日本“零”式战斗机可以绕着它转圈飞……我认为，指挥官在命令飞行员驾驶F2A…3升空时，就应当认为这名飞行员已经阵亡了……”
与第1、第2分队相比，阿米斯特德的第3分队运气还算不错。
当听到凯里“发现目标”的呼叫后，阿米斯特德指挥他的6机编队立即爬升。他看到，日机在万英尺的高度嗡嗡地向前飞，日机编队的位置在阿米斯特德右侧约2海里，距离中途岛约8海里。
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初次交手（5）
阿米斯特德立即指挥他的编队转向70度飞行，并继续爬升。他想让自己的编队赶到日军机群前上方，再顺着阳光的方向冲向敌人。但是，他的编队未能及时到达预期的位置，只好从万英尺的高度向下俯冲，扑向日军5个各由5～9架轰炸机组成的“V”形编队。
俯冲时，阿米斯特德向空中巡视了一下，看见自己的5架战斗机紧紧地跟进，另外还有1架“野猫”式机也跟了上来。这架“野猫”式飞机是由斯旺斯伯格驾驶的。
阿米斯特德选择的攻击目标是由5架日机组成的敌机编队。他从高空陡直向下飞速冲向日机。在最恰当的距离上，阿米斯特德按下了发射按钮，一个长长的点射打了出去。
阿米斯特德发射的是燃烧弹。这串燃烧弹从日机编队的长机前面开始，沿着“V”形编队的左翼一路打过去。阿米斯特德回头一看，只见有两架日机起火。
阿米斯特德急跃升到万英尺的高度时，发现有3架日军战斗机成一路跟了上来。这些敌机爬升的角度很陡，速度很快。当离阿米斯特德最近的那架飞机处于他身后下方500英尺时，阿米斯特德发现这3架飞机都是“零”式机。
阿米斯特德猛地急转弯，一个半滚倒转，可是已经晚了，他的“水牛”式机已中了许多日机发射的子弹，左副翼上中了大约20发毫米口径的子弹。
阿米斯特德继续全速俯冲；但他的飞机由于副翼被打坏而进入了左转螺旋状态。他拼命设法使飞机摆脱螺旋，直到下降至500英尺的高度时，才恢复了水平飞行。
阿米斯特德的飞机已经丧失了战斗力，他掉转方向飞回中途岛上空。此时，中途岛正遭日机猛烈轰炸，因此他就在离岛约15海里的上空盘旋，一直盘旋到空袭结束才降落。
战斗过程中，第3分队第2小队队长威廉·亨伯德上尉一直紧紧跟在阿米斯特德后面。在距离中途岛大约30～35海里处，他击落一架日军飞机。接着，他一个大转弯飞到日机编队的另一侧，希望能再击落一架敌机。
这时，他突然听见轰隆隆的响声。他在座椅上扭头一看，发现身后200米处有2架“零”式机紧逼了上来。他立即俯冲脱离。一架“零”式机紧追不放，几乎追到水面高度。亨伯德保持全速，直到飞出相当远的距离才摆脱敌机。
摆脱敌机之后，他乘敌不备，突然杀了一个回马枪，从后面咬住一架日机后狠狠地一阵点射。那架日机中弹起火，失去控制，随即坠入大海。
这时，亨伯德离开最初与日本人遭遇的地点大约有40海里。当他重新爬升到1万英尺的高度时，发现油料和弹药量都降到了危险点，于是电告中途岛请求降落。
这时，日机对机场的轰炸已经结束，他收到了同意他降落的答复。当到达机场时，他发现飞机的液压剂已点滴无存，减速板和起落架都无法放下，所以只好靠应急系统迫降。还好，他终于安全着陆。
第3分队从高空向日机编队发起攻击时，阿米斯特德的另一名飞行员查尔斯·M 。 孔兹少尉把注意力集中在这批飞机中的最后一个编队，即第五个“V”形编队上。他向其中一架轰炸机猛攻过去。一阵点射之后，他看见那架日机起火后脱出了机群编队。
接着，孔兹又一次扑向日军编队。他从日军机群右上方约2000英尺高度向下俯冲，然后再从右侧接敌。接近敌机后，他不断进行短点射，又一次看见一架敌机起火。
但就在这时，一架“零”式机向孔兹扑来。他看见曳光弹从他的驾驶舱外飞过，机翼被子弹打坏。为摆脱敌机的追击，他一直俯冲到离开水面仅20英尺处，然后突然急转弯。这时，斜刺里飞来一颗子弹，打伤了他的头部。孔兹于7时50分在中途岛机场降落，着陆时因头部负伤，他感到天旋地转。
在中途岛上空的激战中，历经最多惊险的要数威廉· V 。 布鲁克斯少尉了。
那天早晨，他所在的小组把2架日机打得起火后，布鲁克斯