砸锅卖铁，全面动员则是经历三天的夜袭大战之后。根据矶谷等人的调研，开始集中征集远程重炮。
松本回忆他小时候看过的一本书，叫《日本海战记》，讲的是日俄战争，里面一个俄国海军将领记述道：“日本海军的霰弹使我们大伤脑筋，因为它导致我们无法进行正常的舰上作业，这也是导致俄国海军失败的一个重要因素。”
岂止海军，日本陆军的大炮当时也称得上是巨炮，据说仅仅一天之内，就将俄军阵地上的山石削去了3米有余。
日俄战争前，日本之所以能制造和拥有许多重炮，是因为甲午战争时得到了中国的大笔赔款，日俄战争虽然打赢，但他们不仅没能从老毛子手里拿到一个子儿，还倒赔进许多钱，国内财政十分拮据，加上以后碰到的对手几乎都是弱者，用不着重炮，此类制造也就基本停了下来。
现在要用，大半还只能再到军火库去翻老古董。为了凑足数字，关东军连旅顺要塞的重炮也没放过，全都一门门拖出来，然后运往诺门罕。
日军炮兵的机械化程度不比工兵好上多少。除少数部队配有履带牵引车外，绝大多数重炮都得靠骡马拖拉。这些重炮是名副其实的重，其中的150毫米榴弹炮，光一枚炮弹就有三十多公斤，整个炮身重达数吨。在硬土路上，就需16匹驮马才能勉强拉动，到了诺门罕那样的松软沙土区，32匹也未必管用。
一个重炮兵联队得带上十几门这样的重炮，再加上弹药粮草以及配套设施，没个三千匹马为之服务，到前线作战这件事，想都别想。
三千匹马，每天光喂马的草料就是个惊人数字。小松原不得不卖力张罗，整个海拉尔几乎被他翻了个底朝天。
背后的苦楚自不待言，不过对小松原来说，忙完后更多的还是欣喜。
在以关东军炮兵司令官内山英太郎任团长的炮兵团中，共有3个重炮兵联队，计38门大口径火炮，加上原在战场上的两个野炮兵联队，集结了大小82门火炮，这基本上就是关东军现存的全部家底。
步兵方面，第7师团所属第28联队原先只到了一半，在船多不碍路的原则下，植田下令将另外一半也调了过来，这样第7师团三分之二的部队都已到位，可以正正经经地称之为第7师团了。此外，又征调了4个日军独立旅团，1个伪满骑兵旅团。
表壮不如里壮，前线大军云集的盛况，让小松原重新把头昂了起来，摩拳擦掌，急欲一试身手。
1939年7月22日，预定中的总攻到来。
在将军庙军事会议上，小松原和内山曾就总攻采取的战术有过一番激烈争论。小松原将一二次诺门罕战役的失败，归结于缺乏炮兵掩护，或者说掩护的力度还不够大，因此坚持步炮协同的打法，即以步兵夜袭突击为主，炮兵火力支援和压制为辅。
内山不干：凭什么要以步兵为主，为什么不能以炮兵为主？
两派争执不下，最后上交植田司令官裁决。植田认为，前线步炮部队光编制就有十几个之多，如果搞步炮协同会很困难，不如让炮兵打光再进攻。
这样内山就占了上风，总攻确定以炮火攻击为主，待炮兵基本摧毁苏军阵地后，再由步兵上去打扫战场。
既然炮兵唱了主角，晚上没法观测，小松原就只好放弃了夜袭这一看家法宝，率领步兵集团坐等炮击，然而眼见得攻击时间已到，火炮却是一声不响。
炮兵部队作战有一套程序，先得炮兵观测所提供方位，可当天是阴雨天气，能见度很差，内山就跟小松原打了个招呼，说要不明天再打吧。
内山临时撂挑子，可苦了小松原，因为步兵集团已在前沿的埋伏区域隐蔽待命，而在苏军拥有登高望远及空中侦察的条件下，这么多日军的大规模运动，很难不被发觉。
松本后来打过一个比方。一个提着大棒的彪形大汉站在那头，一个腰挂长剑的小毛孩站在这边，毛孩子煞有介事地舞着剑，显示着自己的武功，人家大汉理都不理。
终于，小毛孩忍不住了，挥着长剑，呐喊着便朝大汉冲了过去。
朱可夫就是站着不动的大汉，小松原充其量就是心浮气躁的小毛孩，当毛孩冲上来时，大汉所要做的，只是给予当头一棒。
与日军临战前都不知道方位不同，苏联炮兵部队在诺门罕已经待过很长时间，坐标方位均已提前测好，重要地区还人工建起土堆，以作为炮击的参照物。天气好坏对他们来说根本是件无所谓的事，朱可夫一个命令下来，立等可射。
自家的重炮尚未能够见识，苏联人先给日军步兵上了一课，重炮炮弹的杀伤半径特别大，很多士兵不是直接中了弹片，而是被震死或被倒塌的“章鱼罐”掩体活埋。
各步兵联队苦不堪言，纷纷要求炮兵予以还击，以便使士兵们摆脱困境。
这些要求都被内山拒绝了。理由是，没有方位和目标，盲目还击不但起不到作用，还会暴露炮兵阵地，在缺乏还击把握之前，炮兵团只能与步兵一样白白损失掉。另外，日军不比苏军，炮弹数量十分有限，尤其是那些重炮炮弹，本来就没多少，一枚枚都得有着有落，是绝不允许浪费的。
步兵撤不下来，又冲不上去，只好硬挨。这滋味可不好受，称得上是“挨一刻似三秋，盼一时如半夏”，每个步兵联队都至少伤亡了六分之一，其中酒井联队被炸死的最多，一个千人规模的大队，仅剩两百多人，有几个小队无一人幸存。联队长酒井把身子缩在战壕里，一个劲骂炮兵是浑蛋。
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