午夜时分，日军的增援部队抵达卢沟桥，兵力达到三千余人，配备了十余门步兵炮与三辆轻型坦克。炮火再次轰鸣，宛平城的城墙被打得砖石飞溅，日军步兵在坦克的掩护下，向城墙下的护城河发起冲锋，试图架桥渡河。
但宋哲源早已做好了万全准备。他深知卢沟桥是平津门户，一旦失守，北平便危在旦夕，因此在李辰的提醒下，提前数月便对宛平城的防御工事进行了加固——城墙被加厚，城墙上增设了大量射击孔与隐蔽火力点，护城河被拓宽至十米，河底布满暗桩，城外还挖掘了反坦克壕沟，布置了铁丝网与地雷。
面对日军的猛攻，二十九军士兵依托工事顽强抵抗。士兵们用李辰支援的反坦克步枪和12.7口径重机枪射击日军坦克的履带，将其瘫痪在护城河岸边；重机枪手躲在钢筋混凝土构筑的碉堡里，对着冲锋的日军疯狂扫射，形成一道无法逾越的火墙；迫击炮手根据观察员的指引，精准打击日军的集结点与炮兵阵地，让日军的炮火始终无法形成有效压制。
激战至黎明，日军付出了两百余人伤亡的代价，却连护城河都未能渡过。田代皖一郎接到战报后，脸色铁青——他原本计划用一夜时间拿下宛平城，没想到却陷入了苦战，二十九军的战力与装备，完全超出了日军的情报评估。
而此时，远在山东的李辰，早已通过情报网络得知了卢沟桥的枪声。他站在作战地图前，手指重重落在北平的位置，对身旁的参谋长下令：“命令部署在平津外围的两个105毫米榴弹炮营，立即进入预设阵地，对进攻宛平城的日军实施炮火覆盖！另外，给宋哲源发电，告知他第十九集团军的炮兵已就位，让他坚守待援，我军后续部队将随时支援平津！”
这两个105毫米榴弹炮营，正是李辰特意为支援平津战场准备的王牌。早在一个月前，李辰便以“协助二十九军构筑防御”为由，将这两个营秘密部署在北平与天津之间的隐蔽区域，炮兵阵地依托地形构建，采用地下掩体设计，配备了先进的观测设备与通讯系统，射程覆盖整个平津战场。
接到命令后，榴弹炮营的官兵们迅速行动。炮兵们熟练地调整炮口角度，观测手通过望远镜与雷达锁定日军阵地的坐标，通讯兵快速传递射击参数。清晨六时许，随着营长一声令下：“放！”
数十门105毫米榴弹炮同时轰鸣，炮弹带着尖锐的破空声，如同流星般划过北平的天空，精准命中日军在卢沟桥附近的集结地、炮兵阵地与物资补给点。日军根本没料到中方会有如此远程且
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