“霧島”號的司令塔被摧毀，不但戰艦失去了控制，連艦隊都失去了統一指揮。
接下來，戰鬥幾乎是一面倒的。雖然五分鐘後，在後部副艦橋上的大副接過指揮權，命令向右轉向，而且“霧島”號上的四座主炮炮塔無一損毀，但是面對三艘更加強大的快速戰列艦，“霧島”號的行動無異於垂死掙扎。
二十分鐘內，三艘快速戰列艦一邊與“霧島”號縮短距離，一邊傾灑着全部火力。
在次期間，“霧島”號的大副還做了最後的反抗，即命令四艘重巡洋艦發起衝擊，妄圖用重巡洋艦來吸引火力，甚至是用重巡洋艦上的魚雷發起攻擊，以便讓“霧島”號能夠順利逃走。
可惜的是，重巡洋艦的衝擊根本沒有威脅。
要知道，即便抵近開火，重巡洋艦上的八英寸艦炮也不可能擊穿戰列艦的主裝甲，也就無法對戰列艦構成致命威脅。相反，在任何距離上，戰列艦的主炮都能輕而易舉的幹掉重巡洋艦。如果距離縮短到一萬二千米以內，戰列艦的副炮，即一百五十毫米艦炮打出的穿甲彈都能擊穿重巡洋艦的裝甲。
別忘了，重巡洋艦在防護上，與輕巡洋艦幾乎沒有區別。
更重要的是，一百五十毫米艦炮的射速比八英寸艦炮高得多，而且一艘戰列艦上有數量衆多的副炮。
只是，當時三艘快速戰列艦都在維修的時候，把副炮換成了一百二十毫米高平兩用炮。
雖然口徑小了一些，但是這種主要用於防空的火炮擁有更長的身管，因此打出的穿甲彈具有更高的初速，穿甲威力並不比以前的一百五十毫米副炮差，只是炮彈的威力相對要低一點。當然，炮彈威力偏小的影響並不大，因爲高平兩用炮具有更高的射速，而射速足以彌補炮彈威力上的不足。
說得直接一點，三艘重巡洋艦得頂着彈雨發起衝鋒。
雖然一百二十毫米穿甲彈很難對重巡洋艦構成致命威脅，但是隻要火力密度足夠大，就能摧毀重巡洋艦上的所有外部設施，對其上層建築產生嚴重損傷，從而使重巡洋艦難以靠近戰列艦。
結果就是，四艘發起衝擊的重巡洋艦根本沒有進入到發射魚雷的距離，在離戰列艦還有近八公里的地方就被迫轉向撤退了。當時，只有兩艘重巡洋艦象徵性的向遠處的三艘快速戰列艦發射了魚雷。
顯然，這算不上嚴重威脅。
要知道，重巡洋艦根本就不是魚雷戰艦，並不擅長魚雷攻擊。如果不是曰本海軍格外重視魚雷攻擊，也不會在重巡洋艦上配備魚雷發射器。要知道，其他國家的重巡洋艦，也只是象徵性的配備了幾具魚雷發射管。
此外，八公里的距離，對魚雷來說顯得太遠了。
當時，中國海軍的重型魚雷的最大射程不到六公里，潛用魚雷的射程也只有八公里，航空魚雷則在三公里以內。即便是其他國家，比如美國海軍的重型魚雷，最大射程也在八公里以內。
問題是，曰本海軍十分重視魚雷攻擊，在魚雷研製上花了很大的功夫。
戰爭爆發前，曰本海軍就裝備了世界上第一種氧氣魚雷。
雖然這種魚雷存在很多缺陷，比如安全係數過低，經常因爲氧氣泄露而爆炸，但是卻擁有無與倫比的射程。
可惜的是，中國海軍並沒掌握準確情報。
當時，魯志剛只知道，曰本海軍的重型氧氣魚雷的射程也只超過了八公里，應該不會超過十一公里，而且在其有效射程的最後幾公里處，魚雷的航速會大幅度降低，導致命中率大幅度下降。
事實上，曰本海軍的氧氣魚雷在實驗中，曾經達到過二十公里的最大射程！
更重要的是，這種氧氣魚雷在十一公里之內，都能以全速航行。
此外，氧氣魚雷還有一個非常突出的優點，即幾乎沒有航跡，也就很難被戰艦上的人員觀察到。
兩艘重巡洋艦，總共發射了十條魚雷。
因爲了望員沒有看清楚日艦是否發射了魚雷，加上魯志剛認爲在這麼遠的距離上，魚雷的威脅不大，所以在四艘曰本重巡洋艦轉向撤退之後，魯志剛並沒有下令進行規避，甚至沒有做好思想準備。
炮戰仍然在繼續，三打一的局面對魯志剛極爲有利。
只是，災難很快就降臨了。
在曰本驅逐艦轉向後大約四分鐘，準確的說是三分四十秒左右，“山東”猛烈震動了一下，緊接着全艦官兵都聽到了沉悶的爆炸聲。
被魚雷擊中了！
魯志剛在第一時間就反應了過來，隨即命令艦長進行損管。
三點十四分，損失情況得到確認，魚雷擊中了戰艦右舷，中雷點在離艦首大約三分之一個艦長處，水線下大約四米，正好在主裝甲帶最厚的部位處。更加幸運的是，“山東”號在維修的時候，增加了一道防魚雷隔艙，而且隔艙覆蓋了將近四分之三個艦體，對應付魚雷攻擊起到了很大的作用。
只是，擊中“山東”號的是一條重型魚雷。
要知道，任何防魚雷隔艙，都不可能應付重型魚雷的直接攻擊，最多是在遭到航空魚雷攻擊後發揮作用。
中雷點附近三層甲板上的十多個艙室已經被淹沒，進水量接近一千噸。
如果不是官兵反應及時，關閉了中雷點附近的所有水密通道，進水將更加嚴重，甚至會威脅到戰艦的生存。
很快，進水就得到了控制。
爲了避免側翻，艦長已經下令向左側艙室注水五百噸。
更加重要的是，“山東”號並沒喪失作戰能力。主要是，中雷點在戰艦的主炮彈藥庫與鍋爐艙之間。如果中雷點往前或者往後偏差二十米，後果就不堪設想，往前將直接威脅到主炮彈藥庫，往後則會威脅到鍋爐艙。
只是，魚雷造成的損失，使“山東”號在船塢內趟了大半年。
當然，這是後話了。
“山東”號被魚雷擊中之後，“霧島”號也走到了盡頭。
三點二十分剛過，“霧島”號打出了投降的信號，而在此之前大約三分鐘，“霧島”號的最後一座主炮炮塔被摧毀。
在艦長提醒之後，魯志剛還有點意外。
在他的印象中，曰本海軍軍人絕對不會在戰場上向敵人投降，更何況是在戰艦還沒有戰沉的情況下。
事實就是事實，“霧島”號確實投降了。
下令投降的不是大副，而是一名上尉軍官。
此時，“霧島”號上，包括艦隊司令部的主要指揮官、艦長、大副在內的所有高層軍官都已陣亡。
事後，中國海軍對“霧島”號的損傷情況做了詳細評估。
在投降之前，“霧島”號至少捱了十五枚三百八十毫米穿甲彈、七枚二百八十毫米穿甲彈與近三百枚一百二十毫米炮彈，整個司令塔都被摧毀，四座炮塔全毀，後部的副艦橋也被炸燬，連煙囪都被炸斷了。雖然“霧島”號並沒失去航行能力，但是在僅剩下右舷兩門副炮的情況下，已經喪失了作戰能力。
顯然，對“霧島”號上倖存的數百名官兵來說，投降是最佳選擇。
反應過來後，魯志剛讓旗艦發出燈光信號，要求“霧島”號立即停止開火，並且留下除必要值班人員與損管人員之外的所有官兵到艦首甲板上集合，在中國戰艦確認日艦已經不具備戰鬥力之後，纔會接受投降。
此時，“柏林”號趕了過來。
在主力艦集中炮火對付“霧島”號的時候，“柏林”號聯合“天津”號，用兇猛的炮火教訓了三艘打算對付“北京”號的重巡洋艦，在戰鬥中擊沉了一艘、擊毀兩艘（逃跑的兩艘重巡洋艦沒能返回曰本本土，均在返航途中沉沒）。留下“天津”號伴隨“北京”號向東南方向撤退之後，“柏林”號就趕了過來。
顯然，“柏林”號來得正是時候。
當時，主力編隊裡的輕巡洋艦與驅逐艦都被拋到後面，離戰場還有數十公里。因爲旗艦“山東”號中了魚雷，所以魯志剛也是心有餘悸，正在猶豫着是否派戰艦上去確認“霧島”號是否投降。
既然“柏林”號回來了，這事就好辦了。
三點四十五分，“柏林”號靠近了“霧島”號。
“霧島”號的前甲板上，七百多名日軍官兵已經列好了隊列，而其右舷上的兩門副炮也降到了俯角狀態，炮口指向海面。“霧島”號確實投降了，或者說是在逃脫無望的情況下發生了兵變。
按照魯志剛下達的指示，“柏林”號派出了一支由陸戰隊與水兵組成的登船部隊，在四點過十分登上了“霧島”號。
每艘戰艦上，都有一支規模不大的陸戰隊。一般情況下，隨艦陸戰隊的主要任務是在戰艦進港之後，保護戰艦的安全，以及在海上航行的時候，維持戰艦上的紀律。在海戰中，很少出現戰艦主動投降的情況。
至少，這還是中國海軍第一次遇到。
隨着“霧島”號投降，這場後來被命名爲“南本州島海戰”的戰鬥宣告結束。
當然，與之相關的戰鬥並沒結束。
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