进入10月，双方都大力加强瓜岛的力量，酝酿下一轮的争夺。

　　10月9日，“仙人掌”航空队得到了25架战斗机的加强。当晚，百武亲率第2师团2000余人和4门150毫米榴弹炮上岛。

　　10月12日晚，美军四艘鱼雷快艇由驱逐舰牵引到达图拉吉岛，在那建立起鱼雷快艇基 地，以挑战日军所控制的夜间制海权。

　　10月13日，美军陆军第164团3000人、16辆轻型坦克、12门37毫米反坦克炮和大批补给送上瓜岛，进一步加强了岛上的力量。

　　日本海军决定以水面舰艇部队炮击亨德森机场，为夺取瓜岛制空权创造条件。于10月11日从特鲁克出动由两艘战列舰、一艘巡洋舰和九艘驱逐舰组成的炮击编队，前往瓜岛执行炮击机场任务，为摧毁机场设施、跑道和飞机，日舰携带的大口径炮弹三分之一是燃烧弹和杀伤弹。为确保炮击作战的成功，日军于13日白天两次出动岸基航空兵空袭瓜岛，并在瓜岛海域上空巡逻掩护，巡逻中发现伦内尔岛西南70海里有美军航母编队活动，在图拉吉岛西北190海里有美军的战列舰编队，日军判断炮击编队进入铁底湾很可能遭到阻击，因此炮击编队到达佛罗里达岛时就已做好鱼雷攻击准备。山本还命令航母编队南下，以应付美军的航母编队，潜艇部队在敌舰队可能的拦截航向上展开。

　　13日二十二时，炮击编队进到萨沃岛以北，半小时后，看到埃斯佩兰斯角的灯标，航速减到18节，从萨沃岛南水道进入铁底湾。然后起飞舰载机，飞机到达机场后照明飞机投下大型照明弹，校射飞机则在机场上空盘旋，“金刚”号和“榛名”号战列舰先以曳光弹标示弹着点，校射飞机报告修正诸元，随后356毫米主炮开始齐射，每次炮弹落地都引发一片大火，经过八十分钟射击，日军共倾泻了九百十八发356毫米大口径炮弹，机场成为一片火海，美军设在隆格角的127毫米岸炮还击，因日舰位于射击死角而毫无作用。图拉吉岛的美军鱼雷快艇出击迎战，被日军的驱逐舰击退，没有取得战果。这次炮击共击毁美军战斗机42架，B—17重轰炸机6架，击伤31架飞机，美军阵亡41人，机场轰炸机主跑道被摧毁，只有战斗机跑道勉强可以起飞，储存的航空汽油几乎全被烧毁。美军的飞行员用虹吸管从被打坏的飞机油箱里吸出每一滴油，集中起来保证剩下的飞机还能起飞作战。

　　日军联合舰队倾巢而出，由近藤信竹中将指挥4艘战列舰、5艘航母、10艘巡洋舰和29艘驱逐舰，封锁所罗门群岛所有入口。

　　14日夜间，日军第8舰队由三川亲自指挥以“鸟海”号、“衣笠”号重巡洋舰为核心的编队，突入铁底湾，再次炮击亨德森机场，共发射了约750发203毫米炮弹。

　　15日夜间日军又以“妙高”号、“摩耶”号重巡洋舰编队炮击亨德森机场，共发射1500余发203毫米炮弹。这几次炮击给美军造成了严重损失，“仙人掌”航空队只剩下8架B—17重轰炸机、10架SBD“无畏”俯冲轰炸机和24架F4F“野猫”战斗机，而且跑道被毁，燃料几乎全被焚毁。

　　10月14日、15日，日军乘“仙人掌”航空队机场被毁、汽油短缺之际，连续组织运输船队向瓜岛运送部队。两个夜间共送上岛5500人和数门150毫米大炮，使岛上的日军增加到2.3万人。

　　美军为解决航空汽油紧缺的问题，从圣埃斯皮里图岛派C—47运输机空运燃料，但一次运送的燃料只能供12架战斗机飞行一小时。再派“琥珀鱼”号潜艇运来9000加仑的航空汽油和10吨炸弹，仍不能满足需要。于14日出动由2艘运输船、1艘供应舰、1艘扫雷舰和2艘驱逐舰拖带3艘驳船组成的运输船队，运送6000桶航空汽油、375吨炸弹和大批补给品。15日早晨被日军侦察机发现，为减少损失，只以1艘扫雷舰和1艘驱逐舰继续拖带2艘驳船前进，其余船只返航。不久又发现有日舰在瓜岛海域活动，只得命令返航，途中因考虑到扫雷舰速度较低，难以摆脱日舰追击，就决定弃舰，为不让所带的补给品落入日军之手，驱逐舰在扫雷舰人员离船后，用鱼雷将其击沉。就在这时，日军的35架舰载机飞来，“捕蝇鸟”号扫雷舰当即被击沉，日军损失3架飞机。美军修建大队不顾日军空袭拼命工作，于遭到炮击的次日下午修好了一条跑道，15日“仙人掌”航空队凭借想尽一切办法送来的燃料，升空作战，一举击沉日军刚卸下部队返航的3艘运输船。美军组织多次运送物资行动，除16日一艘供应舰送上岛十二条鱼雷、四万加仑航空汽油，其余均未成功。

　　至10月20日，瓜岛日军已达2.3万人，大炮近百门，并拥有强大海空支援。而美军则因为机场几近瘫痪，制空权、制海权都已易手，岛上部队后援困难，士气低落。此时的瓜岛已成为美国全国关注的焦点，尼米兹认为瓜岛的局势确实危急，但远远没到绝望的地步，关键要夺取瓜岛的制海权、制空权，首先要加强南太平洋战区的领导，考虑到戈姆利缺乏胆识与魄力，从一开始就对战局持怀疑的态度，对作战指挥上的分歧不能妥善解决，导致部下怨声载道。没有能力扭转这种危急局面。尼米兹听取了很多中下级军官的意见，决定更换指挥官。10月15日，他推荐敢打敢拼有着“蛮牛”之称的哈尔西中将接替戈姆利的职务。第二天就得到海军总司令金上将的批准。10月18日，刚刚病愈出院的哈尔西接到就任南太平洋战区司令的命令不觉失声叫到：“这可真是一个最烫手的土豆！”听到将由深受官兵敬重的哈尔西来指挥，广大中下级官兵闻讯后无不欢欣鼓舞，士气为之一振！一位陆战队军官回忆当时的情景：“这是我永远不会忘记的情景，那时我们忍受着疟疾的折磨，连爬出战壕的力气都没有，但听到了哈尔西就任的消息，都高兴得像羚羊一样跑着跳着欢呼雀跃！”哈尔西到任后立即召开作战会议，并将范德格里夫特召到努美阿听取有关瓜岛情况的汇报，范德格里夫特表示他还能坚持，但必须得到增援。哈尔西立即回答：“我会把我的全部家底都给你！”

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