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中途岛海战是第二次世界大战中太平洋战争的决定性战役，也是最著名的航空母舰之间的交战，它在根本上扭转了自珍珠港事件之后盟军节节败退的局面，为下一步的反攻奠定了基础。
1942年6月4日，拥有8艘航空母舰、11艘战列舰、23艘巡洋舰的日本联合舰队，与仅有3艘航空母舰、8艘巡洋舰的美国太平洋舰队，在太平洋中途岛海域，展开战斗，企图一举摧毁美国在太平洋的军事力量。
当时日本海军占有绝对优势，有4艘航空母舰直接参加了战斗；而美国人只有3艘（其中一艘经过抢修带伤参战）。日本飞行员作战经验丰富，而美国飞行员缺乏经验，常常在大海上找不到目标。日本的战斗机速度快、机动性好，而美国的轰炸机投下的鱼雷，命中率太差。日本的指挥官是成功指挥奇袭珍珠港的那批指挥官，能力是不用说的。
航空母舰之间的战斗，侦察是很重要的。谁的侦察机先发现对方舰队，就能先派出轰炸机轰炸对方舰队，从而取得胜利。
1942年6月4日凌晨4：30分，日本航空母舰——“赤城”号、“加贺”号、“飞龙号”、“苍龙”号派出第一波攻击机群，携带高爆炸弹，去攻击中途岛；第一波攻击机群起飞后，日本人立刻下令第二波攻击机群装上鱼雷，在甲板上待命，并派出7架水上侦察机，搜索美国航空母舰，企图用鱼雷消灭美国航空母舰。
日本“筑摩号”的侦查机原本应该从美国第17特混舰队上空飞过，发现美国舰队。但是1架侦察机的发动机突然发生故障，中途返航，使得美国第17特混舰队免遭被发现的厄运。
日本“利根”号重巡洋舰上的2架侦察机，又恰巧因为弹射器发生故障，起飞时间耽误了半个小时，所以直到7：15分，仍未发现美国舰队。
就这样，日本的南云中将认为既然周围没有美国航空母舰存在，就应该对中途岛发动第二波轰炸，于是，在7：15分，下令“赤城”号和“加贺”号航空母舰甲板上已经装好鱼雷的飞机，卸下鱼雷（鱼雷是用于对舰船攻击的），换装高爆炸弹（高爆炸弹是用于对陆地攻击的）。
等到日本“利根”号的那架晚起飞半小时的侦察机，完成了500公里的弧形搜索任务、准备返回时，突然发现美舰、报告“似乎随有航空母舰”，这时已是大约8：20分了。
于是，南云下令立即停止往飞机挂炸弹，改为挂装鱼雷，打算发起对美国舰队的鱼雷攻击。为了争取时间，卸下的炸弹，都堆放在甲板上，整个是一片混乱。
8：30分，攻击中途岛的第一波日本机群，已返航飞抵日本舰队的上空，需要立即在母舰上降落。等到日本人让返航的机群降落完，已经是上午9：18分了，延误了战机。
9：25分至10时，从3艘美国航空母舰派出的41架鱼雷攻击机，先后抵达日本舰队上空，向日舰投下鱼雷，但无一命中。
美国飞行员实在太缺乏训练了。于是，上天帮了美国人一把。上午10：24分，32架从“企业”号上起飞的美国“无畏”式俯冲轰炸机，飞临日本舰队上空。此时，日本航空母舰，正在掉头转向，准备让舰上的飞机起飞，处于极易受攻击的境地。美机恰恰在日本舰队无法还手的最佳时机来到。
缺乏经验、命中率太差的美国轰炸机的4颗炸弹终于命中了日本“加贺”号航母。“加贺”号这艘巨舰在几分钟内就被彻底摧毁了。
“加贺”号上的大火，把在“赤城”号上的日本人惊得呆若木鸡，因而没有注意到美国轰炸机也在向“赤城”号飞来。“赤城”号中弹后，甲板上飞机、炸弹、鱼雷，接二连三连锁爆炸。大火蔓延到胡乱堆放在甲板上的燃料和弹药，再度引起大爆炸，把飞行甲板大块大块炸飞到空中。
“飞龙”和“苍龙”号两艘日本航空母舰，也遭到美机轰炸。在这场战役中，日军突击舰队的4艘航空母舰全部毁灭，而美国人仅损失1艘航母。
天意难违，老天要帮美军，日军就只能在鱼雷换炸弹，炸弹换鱼雷得混乱中，被命中率极差的美国飞机炸了。
中途岛海战还有一个有趣的巧合。1942年6月4日白天的战斗结束后，当晚，在后方坐镇的、由山本指挥的日军主力舰队，仍拥有威力强大的多艘战列舰和另外4艘航母（因未参加战斗幸存）。在黑夜里，航空母舰的舰载机不能起飞，等于失去了战斗力，而配有猛烈炮火的战列舰轻易就可将航空母舰击沉。因此，擅长夜战的日本人仍在当夜寻求战机，企图用战列舰炮轰美航母，以期扳回一局，反败为胜。
但是老天又帮了美国人一把。美国的航空母舰原本由哈尔西指挥，却恰巧因为哈尔西生病，而任命了斯普鲁恩斯代替哈尔西指挥。斯普鲁恩斯性格谨慎，在1942年6月4日当夜下令美军舰队驶离日舰的作战半径，使日军打夜战的企图落空了。如果哈尔西没生病，如果由性格激进的哈尔西指挥，美军会不会落入日军圈套就很难说了。
美国人也觉得中途岛海战的胜利，靠的是运气，其实天意如此。
