自1939年5月苏日诺门罕冲突爆发以来，经历了步兵战、坦克战、空战，日军攻势均以失败告终。不过这反而激发了日本关东军将领的好胜心，关东军兵强马壮，既要给苏军好看，也要让国内的参谋本部闭嘴，既然前面几种战法都不好用，那么这次日本关东军决定调集重炮兵参战，不过对于广大日本基层士兵来讲，这不过又是一条不归路罢了。
在诺门罕事件中作战的日军
7月10日，日本关东军开始组建重炮兵部队——“炮兵团”。这个部队除了关东军原有的3个重炮联队之外，又得到了来自日本本土的支援，原本驻扎千叶的野战重炮兵第1联队和野战重炮兵第7联队组成了野战重炮第3旅团（指挥官畑勇三郎少将）也加入了这个“炮兵团”，在完成编制之后，内山英太郎少将出任“炮兵团”司令。
相比日本关东军自己重炮部队以口径75毫米-100毫米为主、机动方式以骡马牵引或者驮载为主相比，本土来的重炮兵装备的都是150毫米级别的重炮，而且使用汽车甚至是履带牵引车牵引，被称为军中精锐，皇军虎子。
本土的日军重炮部队，机械化程度较高
编制完成的“炮兵团”拥有各型火炮82门，包括八九式150毫米加农炮6门，九六式150毫米榴弹炮16门，三八式120毫米榴弹炮12门，九二式100毫米加农炮16门，改造三八式76毫米野战炮24门，九〇式76毫米野战炮8门。如此规模的独立重炮部队仅在1939年3月江西作战时出现过，但是也没有这么多大口径重炮，所以此次出击堪称日本“建军以来”之最。为此内山司令拍着胸脯说：“三小时之内，苏蒙炮兵就会全部被歼灭，我们也就没有射击目标了”。不过事实的发展却与内山预料的正好相反。
在诺门罕作战的日军九二式100毫米加农炮
日本此次出动的火炮数目不算少，但是却只准备了29130发炮弹，虽然炮弹还在缓慢补充，但是因为中国战场上也需要大量炮弹，所以总体上数量还是偏少。这点炮弹如果敞开了打，半天就打没了。所以日军这次也得配给使用，例如150毫米重炮的炮弹每天60发，不过这个数量对于日本炮兵来说，也已经是过年吃饺子了，平时一天打十几发就感到很奢侈了，这次关东军算是砸锅卖铁拼了命，所以炮兵的斗志还是很高的。另外日军根据战场侦察，认为苏军有76门重炮，但是实际上，这个数字是非常不准确的。
正在诺门罕构筑阵地的三八式野炮部队
苏联一向重视炮兵部队建设，朱可夫本人也是用炮高手，因此苏军此次投入了ML-20型152毫米榴弹炮36门，M-30型122毫米榴弾炮84门，M1910/30型107毫米火箭炮36门，F-22型76毫米野战炮52门，另外还有步兵部队附属的M1927型76毫米步兵炮162门，总计370门，仅就是100毫米以上的火炮也多达156门。放眼全军，整个诺门罕地区日军全部火炮总数为277门，苏军为546门。炮弹数量，日军在诺门罕事件中一共发射了6.6万发炮弹，苏军则是43万发，据统计仅重炮发射的炮弹比例苏日也达到了10:1的比例。
日军炮兵，他们拿着一枚150毫米弹丸
至于炮兵熟练程度以及炮兵部队的观测等日本更是差了一大截，关东军还好些，本土调来的两个重炮兵联队，新兵蛋子比比皆是；即使是重炮射击苏联军队也要预设多个阵地，并进行频繁转换，日军重炮却喜欢在固定位置射击，毕竟当时中国的炮兵部队过于羸弱，难以威胁日军，所以他们也就习惯于这样。对于射击目标的观测等工作，苏军是靠航空兵完成，日军也曾使用九八式直协机观测，但是损失较大，后来改用侦查气球，气球的生存性还不如飞机，结果可想而知。
作战中的日军野战重炮兵
不过这并不影响战争的继续，毕竟这些情况当时关东军并不知道。7月23日6时30分，日本关东军开始向苏军发起进攻，炮兵首先开炮。为了击毁苏军火炮，日军炮兵先进行招引射击，一旦苏军炮兵还击，就会遭到日军炮兵压制。然而苏军重炮并不上当，只有些许轻型火炮还击，在日军炮击下，苏军阵地很快沉寂下来，日军炮兵以为自己击毁了苏军火炮，但实际上这段时间苏军重炮在转移阵地，并标定日军重炮位置。但是由于日军炮兵阵地位置低于苏军，且受到山脊遮挡，并未完全掌握苏军动向。
战后苏军查看日军放弃的八九式150毫米加农炮和九六式150毫米榴弹炮
在日军炮击3-4小时之后，日军步兵开始进攻，然而迎接他们的是苏军铺天盖地的炮弹，日军重炮阵地也相继遭到苏军打击，日军冒着苏军炮火开始回击，但是由于观测条件有限，很多炮弹落到了进攻的日军步兵头上，所以很多还能工作的日军观察哨大呼要求炮兵“停止这种糟糕的射击”。日军的炮击给苏军炮兵造成了一定的损失，据统计苏军100毫米以上的大炮损坏了30余门，但是苏军炮多，损失还能承受。除此之外，苏军炮火主要是杀伤日军步兵，而日军主要轰击苏军炮兵阵地，日军支援步兵进攻的炮火却有很多打到了空地上，对于苏联步兵的杀伤很有限。
战后苏军查看日军放弃的九六式150毫米榴弹炮
从这个角度看，日军重炮兵的第一次集中亮相的表现也不算太差，但是问题在于日军没有炮弹了。经过连续3天的高强度使用，关东军只有3000多发重炮炮弹储备，生产和运输是需要时间的，苏军仓库内则至少还有20万发，这仗已经完全没法打了。随后的战斗中，苏军炮火依然炽烈，但是日军炮火则是稀稀拉拉。23师团师团长小松原道太郎失望的说：“与炮兵自己预想的相反，我们没有得到预想的炮火支援，步兵反而受到了更大的损失”。
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