到1951年4月，经过重新组建和改编的志愿军炮兵部队陆续进入朝鲜参战。当时，志愿军在朝鲜的地面炮兵部队已增至28个团，其中，第一线作战的11个军分别配备了1个军属野榴炮团。

此外，炮兵指挥所还指挥着4个榴弹炮师（共11个团，其中包括3个苏式122毫米口径的榴弹炮团，8个配备日式或美式野炮、榴弹炮的团），1个防坦克歼击炮师（4个团）以及1个火箭炮兵师（2个团）。志愿军的火力得到了显着增强。

在运动战阶段，志愿军的炮兵面临数量不足、性能较差、机动性差等问题，难以有效支援步兵的作战推进。许多志愿军步兵的师、团级指挥员长期习惯于指挥步兵作战，对炮兵的技术和战术不够熟悉，缺乏对火炮性能和战术运用的深入了解。

在实际作战中，因担心麻烦或害怕引发美军飞机及炮兵火力的打击，不愿动用配属的野战炮兵。尤其在第一次和第二次战役中，有些师甚至没有使用过山炮，只倾向于使用步兵和携带方便的步兵火炮。

因此，出现了不给炮兵分配任务、分配了任务却不给足准备时间，或者随意分配任务的情况，甚至将榴弹炮与迫击炮混合使用。由于这些问题，步炮协同在运动战期间未能得到妥善解决，导致本已数量稀少的野战炮兵未能在作战中发挥应有的作用。

1951年4月15日，志愿军炮兵指挥所召开了首次炮兵会议，会议强调在作战中要将优势兵力和火力集中于主要方向，贯彻“火力集中、阵地适度分散”的作战原则，特别重视白天的战斗和协同作战，同时加强防空措施和伪装工作。

1951年6月，在志愿军进行持久战准备期间，特别强调了各兵种之间的作战协同。

志愿军副司令员邓华强调，要精心组织各类火力和各兵种之间的紧密配合，尤其是步兵与炮兵的协同作战。他指出，突破之后不能认为炮兵就无用武之地了，也不能因为顾虑而不敢使用炮兵，必须为炮兵的跟进提供有利条件。

炮兵的火力支援要持续到战斗的最后阶段。

火力与突击的无缝结合，是未来组织战斗、特别是步炮协同的核心任务，也是所有步兵和炮兵指挥员必须重视的关键问题。

通过研究和总结，志愿军在步兵和炮兵的作战协同方面取得了显着进展。

随着火炮数量的增多和性能的提升，志愿军各级指挥员愈加注重炮兵在作战中的应用。1951年7月，志愿军炮兵指挥所召开第二次炮兵会议，要求部队树立长期作战思想，利用战斗间隙进行军政训练，积极主动地支援步兵作战，大量杀伤和消耗敌人。

这时候，第21师也终于准备就绪，首批喀秋莎火箭炮进入志愿军炮兵21师的阵营。第21师携带“喀秋莎”火箭炮进入了朝鲜。

不过喀秋莎火箭炮的使用却并非易事，它的弹药价格高昂，一发火箭弹成本相当于八两黄金，在战火纷飞的朝鲜战场上，每发火箭弹都犹如国家的一块“金砖”。这种昂贵的代价让志愿军不得不精打细算，只有在关键时刻才敢动用这款大杀器。

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志愿军炮兵21师的战士们将喀秋莎视若珍宝。

尽管此时的志愿军已经接收了大量苏联重武器，但在装备上仍然与美军存在相当的差距。尤其是美国的空中优势更是不容忽视。“喀秋莎”虽然火力凶猛，但总体体积太大，一旦被敌人的侦察机发现，必然会遭受集中攻击。

因此，为了做好隐蔽，“喀秋莎”一直都是在小路上行进。进军途中，炮身都被严密遮盖，车头、车顶也都用松枝伪装。这也就造成了一些误会：很多志愿军战士都误以为这些卡车是运输架桥钢架的。

1951年9月1日，“喀秋莎”火箭炮终于等到了出手的机会。根据侦察员的情报，志愿军首长得知，美国第七师的炮兵阵地就在武圣山附近。于是，第21师203团奉调出征，他们用384枚火箭弹，短短几分钟便摧毁了美军第7师的两个营，瞬间消灭敌军七百多人！美国人惊呼：志愿军这是扔了原子弹吗？

初战告捷之后，志愿军在东线再次发动攻势。21师203团来了一次齐射，消灭五百多名敌人；一个月后，第21师202团，又在天木洞重创敌军，收割了美国骑兵一师的八百多个人头。志愿军的局部火力之强，隐隐有了超过美国的势头。

美军司令官李奇微，甚至以为是苏军直接介入了战争。

在1951年10月的秋季防御作战中，志愿军第47军、第64军、第67军和第68军，除了各军所属的榴弹炮团和师属山炮营外，每个军还额外配备了1到2个榴弹炮团、1个营至1个团的反坦克炮，有些军队还配备了火箭炮团和坦克团。

平均每公里的防御正面上布置了8至10门火炮。各军根据不同火器的性能，合理构建了多层次的防御火网，较好地发挥了炮兵的威力。

第一层防御火网由榴弹炮、野炮和坦克炮组成，实施远距离火力打击，摧毁“联合国军”的坦克，压制其火炮，破坏其攻击部署，杀伤其有生力量。

第二层防御火网则由山炮、迫击炮和步兵炮构成，主要任务是清除第一层防御火网的死角，打击集结和运动中的“联合国军”，摧毁其伴随火炮，阻止其顺利接近志愿军阵地。

第三层防御火网由轻重机枪、冲锋枪和手榴弹组成，专门用来直接打击“联合国军”步兵的冲锋。

有些部队还集中使用野炮、无后坐力炮和火箭筒，组成反坦克大队，专门打击“联合国军”的进攻坦克。在1951年秋季的整个防御作战中，炮兵为步兵作战提供了有力的火力支援，步兵普遍感到满意。

10月3日，美军集中9个团的兵力，在坦克200余辆、火炮300余门及大量飞机的支援下，向志愿军第64、第47军防守的高旺山、马良山、天德山等阵地进攻。炮兵组织15个野炮、榴弹炮兵连进行压制与拦阻射击，支援步兵击退“联合国军”35次冲击。

双方激战七昼夜，志愿军毙伤敌6000余人。在天德山方向，在志愿军炮兵和步兵的协同打击下，美骑兵第1师在第一天仅仅是夺取了222高地这个小山丘，而志愿军炮兵火力杀伤的敌人占该方向歼敌总数的1/3以上。

10月10日，志愿军火箭炮1个团对添木洞以东美军集结的部队行2次齐放，毙伤其500余人。以前志愿军一个团都不一定能够歼灭美军这么多人，现在火炮一轮齐射就做到了。

据美军称，“中国炮兵像这样有组织地进行射击，这还是战争以来的第一次。中国炮兵为了阻止接近的集中射击和为了粉碎冲击的拦阻射击就不用说了，此外甚至还实施了从来没有过的炮兵对炮兵的炮战，这使得美国炮兵很为惊慌。这是中国炮兵从未有过的战法。”

在志愿军第67、第68军防御正面，炮兵支援步兵粉碎美军的”坦克劈入战”。

10月28日，美军坦克42辆沿金城川向金城方向运动，炮兵以2个连的火力对其集中射击，毁伤坦克16辆。在秋季防御作战中，志愿军炮兵共击毁击伤“联合国军”坦克76辆、汽车80辆、火炮33门。

在第47军，炮兵的歼敌数量大约占该军歼敌总数的三分之一到二分之一。第67、第68军的炮兵也有力地组织了反坦克作战，充分发挥了火力优势。第64军的炮火组织与指挥得到了志愿军总部的表扬。

自1952年夏季起，在全国人民捐献飞机和大炮运动的支援下，志愿军的武器装备得到进一步提升和加强。到1952年9月，与1951年7月相比，志愿军的山炮、野炮和榴弹炮数量从1141门增加到1493门，其中野炮由388门增至507门，榴弹炮由347门增至578门，山炮数量则基本保持不变。

到1952年6月，火箭筒从752具增至3028具，轻迫击炮从4717门增至4899门，重迫击炮从208门增至241门，无后坐力炮从443门增至1030门，火箭炮从73门增至162门。

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此时，志愿军炮兵不仅能够与步兵紧密配合，强有力地支援步兵作战，还在1952年4月30日至8月10日期间，对“联合国军”阵地进行了7次大规模炮击，参战火炮达166门。

从秋季防御战役结束到1952年4月的这段时间里，志愿军在第一线阵地大规模地构筑坑道工事。炮兵在此期间，构筑了大量的掩盖火炮重型工事及部分指挥坑道。

6月以后，全线炮兵对“联合国军”炮兵进行多次大规模的炮战，迫使其炮阵地大部后撤，志愿军的炮阵地则普遍向前推进，增大了火力控制纵深。与此同时，广泛开展游动炮射击活动，以单炮或火炮排占领临时发射阵地，突然开火，完成任务后即行转移。

第39军在8月下半月，有44门火炮担任游动炮，共射击283次，击毁击伤“联合国军”坦克4辆、汽车45辆、火炮5门，破坏地堡74个，毙伤敌830余人。

9月18日-10月底，志愿军在全线展开战术反击作战，有大量炮兵配合作战。步兵进行1次反击，平均得到31门火炮支援；反击1个敌军连的战斗，平均有36门火炮参战。

反击开始前，炮兵对“联合国军”主要防御工事进行破坏射击，为步兵开辟通路；反击中，炮兵以短促、猛烈的火力压制“联合国军”炮兵、迫击炮和火力点，掩护步兵冲击或撤退。在攻击的57个目标中，被炮兵摧毁的火力点与地堡平均达总数的70％。

射击精度有很大提高，间接瞄准射击时平均20-30发炮弹即可破坏一个地堡；迫击炮平均200-300发炮弹即可在铁丝网中开辟一条6-8米宽、60-100米纵深的通路。

在1952年夏季的攻防作战和秋季的战术反击作战中，志愿军在兵力和火力的运用上发生了显着变化。通常攻击“联合国军”一个连的阵地时，使用一个步兵连进行突击，并由8到10个炮兵连、30到40门火炮进行火力支援，步兵与炮兵的协同已经相当默契，炮兵的作用尤为突出。

1952年秋季作战中，志愿军第一线部队共配属有野炮、榴弹炮600余门，位于第二线机动的火炮有270余门。通过适时机动，造成局部炮火优势，使炮兵的火力骨干作用得到充分发挥。

在上甘岭战役第三阶段（10月30日～11月25日），加强的志愿军地面炮兵有炮2师第28团第3连（日式150毫米榴弹炮）、炮2师第29团第1营（美式105毫米榴弹炮）、炮2师第30团第7、8连（美式155毫米榴弹炮）、炮7师第11团第1营（苏式122毫米榴弹炮）等9个重炮连。经常参加战斗的则有21个连，平均每日参战大口径远射程火炮73门。

为便利指挥作战，于11月2日成立了第15军前进指挥所，第12军李德生副军长负责指挥。同时，临时组成战役炮兵司令部，以炮兵第7师师长颜伏任司令员，该师参谋长王大田和炮兵第2师副参谋长赵井一任副司令员，军炮兵主任办公室副主任靳钟任参谋长。5日再将炮兵重新分配部署，编成2个战役炮兵群、1个战役高射炮兵群、1个团炮兵群。

当时，步兵进行1次反击，平均得到31门火炮支援；反击1个敌军连的战斗，平均有36门火炮参战。反击开始前，炮兵对“联合国军”主要防御工事进行破坏射击，为步兵开辟通路；反击中，炮兵以短促、猛烈的火力压制“联合国军”炮兵、迫击炮和火力点，掩护步兵冲击或撤退。

此时，志愿军在炮火的组织指挥上更是有了长足的进步。其主要表现如下：

第一、将所有火炮按射程远近分为5个炮群，采取二线分散配置，由军炮兵指挥所统一指挥。