返回部队后，我立即召集纵队团以上干部开会，传达了毛主席、周副主席对炮兵建设的指示，使大家备受鼓舞。接着，我谈了自己对济南战役的认识：一是国民党军守敌孤立无援，需要空中支援，因此我们首先要用炮火控制飞机场，断敌空援之路；二是济南城有重兵坚守，我们攻打济南（主要用美制105毫米榴弹炮等），同时还要防止敌人从徐州方向增援，因此要部署机动性强、威力大的火炮打援（主要用日制火炮等）；三是在第二次炮兵会议上总结的战术原则，尤其适用于济南战役。我的这些建议，赢得了大家的支持，会议达成了共识，增强战役必胜的信心。会后不久，特纵就奉命前往参加著名的济南战役。
济南是山东省省会，地处津浦、胶济铁路交会处，是连接华东、华北地区的战略要地。它北临黄河，南倚千佛山，东有茂岭山等，地势险要，易守难攻。日伪军占领时期，就在城内外筑有坚固工事。在我军攻打济南之前，国民党守军又在周围纵深百里内，加修钢筋水泥堡垒千余个，加上石墙、电网、鹿砦、壕沟等防御工事，构成了以内城为核心，外城和商埠为屏障，茂岭山、砚池山等为外围据点，纵深一卜余公里，总面积达600多平方公里的半永备型防御体系。
济南守军为国民党军第二绥靖区司令官王耀武指挥的三个整编师12个旅，兵力达十余万，还有数百门火炮。同时，国民党军在徐州附近地区集中了三个机动兵团约17万人，伺机北援，策应济南固守。
为了攻克重兵防守的济南，华野前委于8月20日在山东省宁阳西北的大柏集召开扩大会议，研究攻城、打援的部署，由粟裕主持，各纵队的主要领导均到会。会议期间，我们汇报了执行作战任务的情况，分析了当时战局和敌我双方条件，共商攻济作战大计。
8月下旬，华东野战军确定了济南战役部署，决定组成攻城、打援两个兵团。攻城兵团即北线兵团，由六个半纵队和特纵大部及地方部队，共14万人组成，由山东兵团司令员许世友、兼政治委员谭震林、副司令员王建安统一指挥。攻城兵团又分为东、西两个集团。特纵配属的炮兵和各纵队炮兵团组成两个炮兵群，分别配属东、西两个集团，支援攻城部队作战。打援兵团也称南线兵团，由八个半纵队和特纵一部及地方部队，共18万人组成。
济南之战是华东炮兵空前集中、规模超过以往历次战役的城市攻坚战，共有10个炮兵团和特科学校参战大队，500余门各种火炮参加作战。
攻城兵团东集团炮兵指挥所，由第九纵队第二十五师黄副师长统一指挥，下辖山东兵团炮兵团、第九纵队炮兵团和渤海纵队炮兵营。
攻城兵团西集团炮兵指挥所，由特纵机关组成，我负责统一指挥，下辖特纵炮兵第一团、炮兵第三团、第三和第十纵队炮兵团，还有两广纵队和鲁中南纵队炮兵营，以及特科学校编有四个队的参战大队。
打援兵团的炮兵，除各纵队所属炮兵外，还配属了特纵炮兵第二团和炮兵第三团一部，由野战军首长直接指挥。
战役发起前，特纵参战炮兵部队进行了充分的战役准备，进行了深入的动员教育。特纵炮兵和各纵队炮兵团由于组建时间不长，虽经过潍县、豫东、兖州战役的锻炼，初步积累了攻坚战斗中炮兵战术技术的一些经验，但参加攻打济南这样的重兵防守的大城市尚属第一次，参战指挥员深感任务艰巨而光荣。
在战役准备期间，特纵机关对攻济南作战中如何运用炮兵的问题作了充分的研究，在吸取以往攻坚作战经验教训的基础上，向所属部队下达了指示，提出了战术要求，各纵队也分别下达了炮兵使用指示，在所有参战炮兵部队中统一明确了“三为主”的作战原则：
一、以近战直射为主，间接射击为辅。济南守敌防御正面宽、纵深大，需要我炮兵摧毁和压制的目标甚多，只有较多地采用直接瞄准、抵近射击的方法，才能提高命中率，减少弹药消耗，弥补技术和装备上的不足。抵近射击，是我军炮兵英勇顽强精神的体现，是我军炮兵的优势，而敌人是做不到这一点的。
二、以集中使用为主，分散使用为辅。要将炮兵的主要力量用到主攻方向上去，以形成强大的火力拳头，野炮、榴炮归炮兵指挥所集中指挥。山炮、迫击炮则由一线师、团分散使用。在攻击城垣时，炮兵指挥所可以集中指挥所有参战部队火炮，按统一部署组织射击。
三、以直接支援步兵为主，间接压制为辅。炮兵要始终把火力用于打击对我步兵威胁最大的目标，以主要火力用于支援步兵冲击，不断为步兵扫清前进障碍。同时，辅以压制射击，打击敌炮兵群和反冲击部队，以减少步兵的压力与伤亡。
在对炮兵部队的指示中，我们还特别强调，要搞好与步兵的协同。要求炮兵牢固地树立为步兵服务的观念，炮兵部队指挥员必须及时准确了解支援或配属步兵的情况，并应派出前进观察所，与一线步兵保持密切联系。向前转移阵地，应采取交替前进的方式，各种勤务工作准备两套人马，轮番交替进行，以便对步兵实施不间断的火力支援。
此外，我们对通信联络、器材筹划、弹药准备与鉴定等，也都分别作了详尽的规定。根据特纵和各纵队的部署，各炮兵部队结合作战任务，有针对性地开展了战前练兵。各部队广泛开展军事民主，发动群众，认真讨论作战方案，研究解决可能遇到的各种困难，并在相似的地形上，对攻城的战术技术进行了反复演练。投入战斗前，各炮兵部队都召开了誓师大会，指战员宣誓表决心，战斗情绪空前高涨。
9月9日，华东野战军各攻城部队向济南隐蔽开进，至15日．已迫近城郊。15日夜，由攻城西集团指挥的两广纵队和第十纵队一部进逼长清，特纵炮兵第三团一部和纵队所属炮兵，伴随步兵向前开进。
16日午夜，华野部队发起全线猛攻。炮兵第三团野炮分队将炮推至距敌前沿百米处占领发射阵地，进行抵近射击，以准确而猛烈的炮火，支援步兵顺利占领了长清等西南外围据点。
17日，西集团继续分路猛攻，相继攻占了古城、党家庄、仁里庄等敌外围据点。东集团炮兵以猛烈的炮火摧毁了守敌的坚固工事，支援攻击部队一举攻占了济南城东的茂岭山和砚池山。王耀武曾夸口说，砚池山、茂岭山地势险峻，工事坚固，至少能守半个月，没想到华野部队一夜之间就突破了这两座山头阵地，守敌工事被炮火全部摧毁，王耀武大为震惊。砚池山、茂岭山是济南城东屏障，是左右济南战局的关键，王耀武见这两座山头阵地失守，慌忙调整部署，用两个团的兵力，在炮火的支援下进行反扑。这时，华野炮兵已在茂岭山、砚池山开设了观察所，居高临下，俯瞰敌人行动，准确指挥射击。反扑的敌人死伤枕藉，狼狈溃逃。
蒋介石见华野部队攻势猛烈，急忙将重建的国民党军整编第七十四师空运济南。为了坚决阻止敌人的空运，我向西集团指挥员第十纵队司令员宋时轮建议，特纵炮兵第三团在配合西集团攻占长清后，即抽调一个野炮连进至古城附近，以炮火控制机场，同时调特纵炮兵第一团榴炮六连连夜开进，参加封锁机场的战斗。宋时轮当即采纳了我的建议。战役总预备队第十三纵队接受攻占机场的任务后，所属山炮团也参加了机场的炮火封锁。这些炮兵部队从不同方向轰击机场，从徐州飞来的满载着整编第七十四师后续部队的运输机，在济南机场上空见地面火光四起，烟雾冲天，赶忙掉转机头逃命。国民党军在空运整编第七十四师七个连队后，被迫停止了空运。
在华野部队的猛烈打击和中共济南地下组织的积极争取下，19日晚，国民党军整编第九十六军军长吴化文率所部三个旅约两万余人举行战场起义，撤出机场等城西阵地，使守敌西部防线出现了缺口。攻城部队抓紧战机，乘势急进。至20日拂晓前，全部清除城西外围据点，从北、西、南三面包围了商埠。此时，守敌将装甲列车布于进入商埠必经之路火车站一侧，依托有利地形和坚固工事，组成严密火网，企图阻止攻击部队扩大战果。宋时轮命令炮兵击毁守敌装甲列车。20日晚，特纵炮兵第三团借夜暗掩护，用棉被、麻袋将火炮轮子裹住，将14门野炮隐蔽推进到距装甲列车200米处占领阵地，以突然、准确、猛烈的火力，摧毁了装甲列车及车站的火力点，支援步兵攻占了火车站。与此同时，特纵炮兵第一团四个连队先后进至飞机场、段店等地域，占领阵地，团部开设了前进观察所，使商埠守敌完全暴露于西集团炮火的打击之下。
根据中央军委20日的指示，华野首长命令攻城西集团向商埠实施突击，东集团继续肃清城外残敌，做好攻城准备。当日晚，西集团炮兵指挥所集中所属炮兵对商埠守敌工事，进行了40分钟的炮火准备和连续爆破，尔后步兵多路发起冲击，突破守敌阵地后，即并肩向纵深发展。经激烈战斗，于22日完全占领商埠，歼敌两万余人。与此同时，东集团也在炮火的支援下，肃清了城东地堡群，开始攻城近迫作业。
22日黄昏，东、西集团同时对济南外城发起攻击。外城城墙高七八米，厚四五米，内外壁均以石块砌成。为了保障步兵顺利登城突破，西集团炮兵部队集中火力进行摧毁射击，并辅以连续爆破，在城墙上打开数处突破口，步兵从各突破口攻人外城。东集团第九纵队部队攻击永固门，三次受阻，配属该纵队的特纵坦克队四辆坦克奉命出击。这是用1947年1月鲁南战役缴获国民党军第一快速纵队的24辆坦克中整修一部分组成的，首次参战。坦克手们用平射炮击毁一个又一个地堡，轰垮永固门，掩护步兵冲锋，打得守敌狼狈逃窜，更重要的是起到了鼓舞部队斗志、威慑敌人的作用。国民党军山东保安第六旅少将旅长徐振中被俘后反映：“你们的坦克冲过来，我们旅秩序大乱，我无法指挥。”
攻人外城的东集团在守敌炮火压制下，部队前进受阻，配属炮兵立即对守敌阵地进行压制射击，打哑了敌炮。之后，守敌又发动了十余次反冲击，都被东集团强大的炮火击退。在攻占外城的过程中，国民党空军对华野突入外城的部队实行区域轰炸，投掷了大量炸弹和燃烧弹。特纵炮兵利用自制设备进行对空射击，并配以数挺高射机枪，组成对空火网，迫使敌机不敢低空投弹和扫射，保障了攻城部队的对空安全。经过一昼夜的激烈战斗，至23日中午全歼外城守敌。
为了迅速歼灭内城残敌，华野部队于23日傍晚发起总攻。东、西集团参加攻城的全部炮兵对守敌工事、炮兵阵地、指挥所等目标，进行了长达一个小时的炮火准备。攻城部队的炮火准备与国民党军的“正规战术”不同。我们没有那么多炮弹先在前沿阵地进行猛烈的压制射击，尔后逐次延伸进行火力护送，同时对纵深目标进行压制射击。我们规定的炮火准备，是在总攻开始时，各种火炮同时开火，各自对预定目标进行破坏射击。既造成声势，又分散敌人的注意力。以较长时间的炮火准备开辟突破口，摧毁其附近的碉堡和火力点，为主力突击部队扫清道路。炮火准备后，各突击部队发起冲击，炮兵随即转入火力支援。
东集团所属的山东兵团炮兵团冒雨通过敌火力封锁区，从永固门外将火炮推人外城，在距内城40米的沽河南岸占领阵地，发射炮弹400余发，将内城城墙打开四个突破口，并有效地压制了皇亭、市府等处守敌的炮阵地，击毁守敌榴炮二门、野炮一门，支援步兵顺利突入内城。这时，因城墙阻隔，火炮人城较为困难。于是，炮兵一部分炮手灵活机动地徒手随步兵登城，利用城墙上敌人遗弃的火炮，调转炮口，及时为人城步兵提供火力支援。
西集团第十纵队攻击普利门时，因守敌工事坚固，一时未能奏效。特纵炮兵第一团弹药已打完，我指示他们请领弹药，由团长王正国指挥一个榴炮连进行破坏射击，及时为步兵打开突破口，尔后又以火力不间断压制守敌炮阵地，同时压制突破口两侧及纵深的敌人火力点，有效地支援了步兵突入内城。
当时，特校也奉命组织部分人员参战。由摩托三队、即将毕业的一队、七队，以及特务连等共290多人，编成四个队的参战大队，开赴济南前线。有的队担任对空战斗，有的队担任阻击，有的队负责接收缴获物资。三期四队的坦克队也出动五辆坦克，协同步兵部队突破敌人的城防。总攻的那天，他们首先配合步兵，扫清了东关一线的敌人，继而向城东门推进，在距城头碉堡100米左右时，摆开扇形火网，以密集的炮火，封锁着宽达200多米的城墙，打得敌人不敢抬头，一枪未发。原来，企图向我反击的敌人29辆日式坦克，当发现我特校神勇的美式坦克队时，便仓皇窜入西门，停在西街巷口，不敢动弹了。我步兵迅速架设云梯，一排排的翻过城墙，以势如破竹之势，压进市区，并在坦克的掩护下，展开了巷战。坦克队英勇顽强的精神和灵活机动的战术，受到九纵首长和攻城步兵部队的一致好评。是的，当我们的坦克第一次出现在华东战场之后，敌人的坦克就显得软弱而渺小了。敌人发现我们的坦克，便逃之天天。
至24日拂晓，各攻城部队分别从城东南角和西南角进入内城，激战到黄昏，全歼国民党军守敌，济南解放。枪炮声稀疏下来时，我带领西集团炮兵指挥所的同志进入内城，四处烟雾弥漫，残垣断壁，敌人丢弃的物资到处都是。
战役发起后，拟从徐州北援的国民党军三个机动兵团，得知华野阻援打援兵团严阵以待，不敢轻举妄动。由于济南战役发展迅速，结果援敌三个兵团中的邱清泉兵团刚刚出动，进至城武、曹县地区，闻济南已被解放，便仓皇回撤。国民党山东省主席兼第二绥靖区司令官王耀武，装病东逃至寿光，即被该县我公安武装人员查获。至此，华东野战车前委战前提出的“打到济南府，活捉王耀武”的政治口号已完全实现。
济南战役，从9月16日开始，至24日结束，历时8天。据统计，共毙伤俘守敌近十万名，另有两万余人起义。这次战役中，炮兵发挥了重要作用，共打开突破口十余处，四次大规模地压制了守敌反突击部队及转移战斗队形的敌人炮兵，压制了敌人十余处炮兵阵地，摧毁了茂岭山、千佛山等处坚固工事，有的炮连先后十几次变换阵地，与步兵密切协同，以不间断的火力支援步兵的攻击行动。王耀武被俘后供称，被攻城部队炮火杀伤的数目惊人，约占其伤亡总数的百分之七十以上。
济南战役的胜利，不仅给敌人以沉重的打击，而且为华野炮兵协同步兵夺取敌人重兵坚守的大城市，取得了有益的经验。中央军委在总结济南战役作战经验时指出：“济南战役是两年多革命战争发展中给予敌人的最严重的打击之一”，充分利用炮火的威力，辅之以大量炸药，是城市攻坚战在高大城墙上打开缺口，使突击部队适时投入战斗，并掩护二梯队向纵深和两翼发展，在巷战中逐批歼敌的主要战法。
济南战役中，华野部队共缴获各种火炮800余门、坦克和装甲车20余辆，汽车230余辆，还有各种炮弹22万余发。这些物资，为扩大和充实炮兵部队提供了新的物质基础，为下一步更大规模的战略决战准备了条件。
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