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  由埃裡希·馮·曼施坦因指揮的德國第11軍團負責進攻塞瓦斯托波爾,在1942年6月最後進攻時該軍團兩個軍共有9個德國步兵師(包括在戰役中前來增援的兩個步兵師)及兩個羅馬尼亞步兵軍,另外還有其他支援力量,包括150輛坦克、數百架飛機及集中最多的火炮。  負責防守塞凡堡的蘇軍主要是由艾雲·拉赫曼尼諾夫指揮的黑海艦隊及獨立濱海集團軍(從被包圍的奧德薩運到),市內守軍包括1個團、3個旅及19個連的海軍士兵(共23,000人、150門戰防炮/海岸炮和及82架飛機),由菲力普·彼得羅夫指揮並運來大量武器作為增援。

  

  德國第11軍團在埃裡希·馮·曼施坦因的指揮下攻佔克里米亞半島以保護在入侵蘇聯的南方集團軍左翼,希特勒更希望利用克赤半島登陸高加索。  曼施坦因相信此戰役是一場硬仗,因此他需要調動更多部隊到克里米亞,第11軍團包括德軍3個軍:德軍第30軍,由第22步兵師、第72步兵師及武裝親衛隊第1阿道夫·希特勒警衛旗隊摩托化步兵師組成;德國第49山地軍,由第170步兵師、第1山地師及第4山地師組成;和德國第54軍,第46步兵師、第73步兵師及第50步兵師組成,另外曼施坦因亦指揮羅馬尼亞山地軍。  雖然在克里米亞的蘇軍總數有235,600人,但只有大約50,000人守衛皮裡柯普地峽(連線克里米亞半島與蘇聯本土),這是蘇聯方面的問題,但亦有好處,可以避免德軍攻佔時有大量蘇軍被俘,守軍數量後來被斯大林進一步減少,他堅持蘇軍在地峽發動反攻,但反攻失敗,令蘇軍損失慘重,防禦工事瓦解。  克里米亞戰役在1941年9月24日德軍第11集團軍向皮裡柯普地峽的進攻拉開序幕,在之後5天激烈的戰事中,蘇軍在10公里縱深的防禦區域上表現非常頑強,除需要佔領初期目標外,曼施坦因的部隊更要應付緊急新發生的狀況,阿道夫·希特勒警衛旗隊及第49山地軍被轉而配屬第1裝甲集團,大部分羅馬尼亞軍也被調走,不過同時他也得到了第42軍的增援(下轄第132及第24步兵師)。  第二階段克里米亞半島的戰爭在1941年10月18日開始,戰事共持續10天,非常激烈,6個剩下的德軍師向蘇軍8個狙擊師及4個騎兵師進攻,這些蘇軍大部分於10月16日從奧德薩(被羅馬尼亞佔領)運來,但是蘇軍師團編制兵力只有德軍的一半,而大部分師團已在之前在奧德薩的戰鬥中被削弱,由於地形關係,曼施坦因的部隊需要面對3個狹窄的地狹,而蘇軍已分別在這些地區佈置重兵防守,又有坦克及空軍數量上的優勢,但是在10月28日蘇軍在地峽的防線崩潰,克里米亞陷落。  雖然損失頗大,第11軍團仍然全軍追擊,曼施坦因報告共俘獲蘇軍大約100,000人及700門大炮,蘇聯官方公佈死傷大約共68,200人。11月1日德軍步兵第30軍佔領辛菲羅波爾;4日步兵第42軍佔領費奧多西亞;16日步兵第42軍佔領刻赤,除塞瓦斯托波爾要塞外,整個克里米亞半島已在德軍手中。

  1941年10月30日德軍開始進攻塞瓦斯托波爾,守衛塞瓦斯托波爾的蘇軍部隊有約12,000人,主要包括當地步兵團的兩個營、海軍陸戰隊第2與3團,以及永備火力點的守備部隊和一些炮兵分隊,擁有火炮150門(岸炮34門)。  之前蘇軍從7月開始構築塞瓦斯托波爾陸上防線,主要防線長達35公里,距離城市10公里-12公里,起源於巴拉克拉瓦以東海岸,上喬爾貢、下喬爾貢以西,經麥肯齊亞和卡梅什雷,至馬馬沙伊以南,防禦縱深最初僅200米-300米,後達2公里-3公里。後方防線距離城市3公里-6公里,全長19公里,縱深300米-400米,隨後進行的擴建使其總長達27公里,在這條防線上掘成31.5公里長、縱深2.8公里的防坦克壕溝。9月,開始在距離城市16公里-17公里處都主50公里長的前沿防禦工事,由於時間緊迫,只在喬爾貢、切爾克茲-克爾緬、杜萬科伊和阿蘭奇建成4個獨立防禦據點。最終在各防線上修築了75個炮兵火力點、1.7公里長的防坦克樁地帶,232個機槍火力點、347個步兵掩體、60個土質掩蔽部、9個指揮觀察站,埋設了各種地雷9,805枚。  塞瓦斯托波爾市區北靠細長的塞維納亞灣南岸。塞維納亞灣北岸和別別克峽谷之間是防禦重點,配置了12個永久要塞群,德軍稱之為:  塞瓦斯托波爾防區分為:  根據1941年11月1日的蘇聯官方紀錄報告,當時在克里米亞的守軍包括獨立海岸防衛軍團的第25、第95及第172狙擊師、第7海軍步兵旅、第2、第40及第42騎兵師、3至4個炮兵團、1個戰鬥機飛行團及支援單位,第51軍團包括總部第9狙擊軍、第106、第276及第320狙擊師,3個炮兵團、獨立第120坦克營及8個飛行團,塞瓦斯托波爾總部直接指揮包括第156、第184、第271及第421狙擊師及第48騎兵師。  11月11日德軍4個步兵師在坦克150輛、飛機300架掩護下向巴拉克拉瓦一線發動第一輪大規模進攻,進攻維持了大概10天,戰果是杜萬科伊楔入蘇軍防禦縱深3公里-4公里。  11月12日德軍數百架飛機空襲塞瓦斯托波爾港,炸沉巡洋艦“紅色烏克蘭”號和炸傷驅逐艦“完美”號與“無情”號。 蘇軍重新建立防禦工事後,曼施坦因放棄從南面進攻,將部隊調往北面,德軍又調動了他們最大型的火炮,口徑31.5吋的史威爾·古斯塔夫炮來準備另一次進攻,德軍首先進行為期5天的炮轟,據報其中一些炮彈含有毒氣,把蘇軍從洞穴及碉堡中趕出來,有支援這些指控證明德軍在戰事中曾使用化學武器。  由於德國空軍因為冬季惡劣天氣而不能飛行及蘇軍利用這段時期大舉增援,進攻日期被推遲。12月17日德軍第11集團軍得到了第24、73步兵師以及羅馬尼亞第1、4山地步兵師的加強,有坦克150輛、飛機300架以及1,275門大炮及迫擊砲,發動了第二輪進攻。20日蘇軍在主要防禦地區的步兵第25、95、388師均損失慘重被迫後撤。德軍在塞瓦斯托波爾灣附近突入蘇軍第40騎兵師的防線大約2公里並準備作最後推進時,蘇軍在新到達的第79獨立海軍步兵旅的幫助下大舉反攻,德軍被迫後退。大本營從新羅西斯克運來獨立海軍步兵第79旅的4,000人和從圖阿普謝運來步兵第345師10,000多人。

  1941年12月26日為支援被圍困的塞瓦斯托波爾,蘇軍實施刻赤-費奧多西亞戰役,在刻赤半島登陸有41,930人,坦克43輛、火炮454門、汽車與牽引車348輛、馬匹1,802匹、參戰艦船259艘、飛機661架,在弗拉季斯拉沃夫卡地域空降。德軍在刻赤半島有第11集團軍步兵第46師、1個羅馬尼亞騎兵旅等,1月初增援了德軍步兵第73師,總兵力約25,000人、裝備坦克118輛、400架飛機的空中支援。到1942年1月2日蘇軍肅清了刻赤半島德軍,德軍從塞瓦斯托波爾抽調步兵第132和170師增援。蘇軍減員41,935人,損失坦克35輛、火炮133門、飛機39架、輕武器11,200件。  軸心國唯一的預備隊是由陸軍少將漢斯·馮·斯波內克伯爵指揮的第46步兵師及一個羅馬尼亞山地旅,他擔心其師團會損失大量重型裝備,因而不進行反擊,而蘇軍則全線向巴爾巴赫地峽進攻,希望在德軍封鎖前突破防線,雙方對此處進行反覆爭奪,直至1942年4月9日的斯大林攻勢:蘇軍集中6個師及160輛坦克試圖攻退德軍,但該攻勢在兩天後歸於失敗。  到1942年1月4日所有軸心國部隊的推進已被蘇軍的反攻所阻止,很快蘇軍的冬季攻勢開始,導致德軍所稱為的「冬季危機」。

  1942年5月8日德國第11軍團發動代號為黑豹獵鴇行動的反攻,目的是消滅蘇軍在刻赤半島的兵力,同時恢復對塞瓦斯托波爾的攻勢。蘇方守軍共有17個狙擊師及數個獨立團,德軍共有7個步兵師及1個裝甲師,其中33%是羅馬尼亞軍。德軍在北面發動佯攻,而第11軍團在南面突破防線,將紅軍趕往刻赤海峽,5月18日蘇軍投降,170,000人淪為戰俘,蘇聯公佈有140,000人撤退,其中一部分是老弱殘兵。克里沃舍夫表示蘇聯共損失176,566人與曼斯坦因佈告的俘獲170,000相差很少。

  

  擊潰了蘇軍對克里米亞的進攻後,德軍把注意力重新集中在塞凡堡。為幫助攻城,曼施坦因調動大批大型火炮,除一般標準裝備的火炮外,超重型的600毫米口徑迫擊砲卡爾臼炮及800毫米口徑史威爾·古斯塔夫炮也被投入進攻,德軍將史威爾·古斯塔夫炮安裝在塔塔爾宮附近並動員數千人,該炮雖作用有限,但可穿過地面攻擊90尺深的地下軍火庫。  1942年5月21日德軍開始轟炸及炮轟城市,6月2日主要火力攻擊開始,德國空軍第4航空隊所有力量在空軍上將沃爾弗拉姆·馮·里希特霍芬的指揮下轟炸預定目標,轟炸及炮轟持續了5天,之後主要進攻展開,到1942年6月7日德軍進攻第2道防線。

  曼施坦因計劃對塞凡堡發起最後進攻,代號為「鷹爪行動」(英文:英語:Operation Sturgeon Catch)。由於蘇軍錯誤地以塞瓦斯托波爾灣上的港口構成城市的物資供應生命線,而攻佔它們就可以切斷塞瓦斯托波爾同外界的連繫以瓦解防守,因此德軍不需要逐步推進。由於從北面向南進攻塞瓦斯托波爾灣可面對較輕的抵抗,曼施坦因集中其主力第54軍共5個師在這個方向,另一方面集中第30軍共3個師由東向西發動牽制性攻擊,以防蘇軍通過塞瓦斯托波爾灣向北翼輸送增援部隊,2個軍均有一些羅馬尼亞軍支援,這個計劃否定了蘇軍向城內大舉增援的可能性,由於夏季天氣良好,德國空軍可作大規模空中支援,而且蘇軍沒有發起類似1941年的大規模反攻,因此蘇軍貯藏了大量物資,所以攻佔塞瓦斯托波爾灣不能切斷城市的生命線。  塞凡堡的外圍防線於1942年6月16日被突破,第54軍包圍了北面海岸的大部分割槽域,由於包圍圈內的蘇軍頑強抵抗,第54軍的兩翼及背後受到牽制,而第30軍向西的推進則在蘇軍的壁壘4號防禦陣地前停止,防線起點大約是南部海灣頂端,這表示曼施坦因的計劃高估了塞凡堡灣上的港口對守軍的作用。6月28日晚上曼施坦因開始橫越海灣以突破防線,這個行動付出了很大代價,因德軍小艦隊需要在不合適的地方停泊,而德國空軍及炮兵面對縱深很大的蘇軍海岸防禦卻只能發揮少量作用。德軍進攻十分凶猛,但蘇軍仍堅守至日落,雖然如此曼施坦因仍繼續將後備兵力投入戰場。

  對德軍來說,儘管損失慘重,但成功已經在望。在防禦陣地北端,第30軍得到第54軍一部的增援,因為曼施坦因決定在派出第54軍在由第30軍在佔據的南部海岸登陸以突破防線。在南端,德軍及羅馬尼亞軍正通過蘇軍防線。雖然在南北面同時遭遇突破,蘇軍仍可能嘗試封鎖防禦陣地,然而蘇軍卻選擇了逃走,蘇聯方面司令彼得羅夫根據命令向西撤退到克森尼索,在此處有更多的補給供應他們。克森尼索是他心目中最後的防線,精疲力竭的德軍不能立即進攻,令蘇軍有時間重組,同時曼施坦因命令大規模炮轟市區以瓦解防守。

  當第11軍團封鎖市區時,斯大林命令其指揮官、黨政官員搭乘潛艇撤退,奧克佳布里斯基及彼得羅夫在最後一刻才撤退,城市在蘇軍於1942年6月29日於因克爾曼防線上戰敗後陷落,蘇軍撤退時共損失了1艘輕型巡洋艦、4艘驅逐艦、4艘運輸艦及2艘潛艇,在艦上計程車兵落入水中並遭到炮火攻擊,炮彈含有毒氣;德軍共享了27天時間攻佔塞凡堡。7月4日克森尼索落入德軍手中,塞瓦斯托波爾正式陷落,希特勒在聽到這個訊息後立即致電曼施坦因,稱讚他是「塞凡堡的征服者」,及即時通知晉升他為陸軍元帥,雖然塞凡堡已被攻佔,但蘇軍仍然佔據附近一帶直到7月9日。

  德軍公佈共俘獲超過90,000名蘇軍士兵,有更多蘇軍士兵陣亡,但這個數字應該是有所誇大,因為根據蘇聯官方資料顯示,在塞瓦斯托波爾防守的蘇軍共有106,000人,只有25,157名士兵撤出(大部分撤出計程車兵是根據斯大林的命令),在塞瓦斯托波爾整個戰役過程中蘇軍總傷亡200,481人,其中不可恢復損失為156,880人。  曼施坦因的德軍共損失24,000人,數字看來很少,但這數字不包括羅馬尼亞的損失,羅馬尼亞軍在戰鬥中表現很好,為勝利作出了很大貢獻,這場勝利亦令曼施坦因被晉升為元帥。  雖然戰事以勝利結束,但時間比德國人所想像的長,而藍色行動南方集團軍對斯大林格勒及高加索的進攻才剛剛開始,德軍的進攻沒有第11軍團的支援。
塞瓦斯托波爾戰役(Оборо́на Севасто́поля и би́тва за Крым、Schlacht um Sewastopol)是第二次世界大戰中納粹德國與蘇聯在黑海塞瓦斯托波爾的蘇聯主要海軍基地上發生的戰役,戰事由1941年10月30日至1942年7月4日結束,戰役中德軍使用了大量重型迫擊砲(200毫米—800毫米系列)協助攻城。