受到偷袭的闽系海军从此加强戒备,严防东北舰船窜入长江。1927年7月22日,沈鸿烈命“镇海”号、“威海”号两舰秘密驶向海洲湾(现连云港),开始了又一次海战。交战过程中,“镇海”号首次启动舰载飞机,对海石、新浦等地的目标投下了数枚炸弹。空袭结束后,“镇海”号发现北伐军的运兵船“三江”号正在海洲湾航行,与“威海”舰当即开炮拦截,“三江”号被缴获。
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同年9月3日,“海圻”号、“镇海”号等4舰再一次出现在长江上,这次舰载飞机的目标是上海高昌庙的江南造船厂。然而,由于飞机上没有瞄准设备,加之地面被薄雾笼罩,空袭效果不大明显。但是,这是上海第一次遭受空袭,谁也没想到奉军的飞机会漂洋过海地飞到这里轰炸,心里的震撼可想而知。
在1927年3月以后的一年多时间里,沈鸿烈命东北海军屡次南下袭扰苏、浙、闽三省口岸,特别是海军航空兵的出现给闽系海军带来了极大的威胁。从此,闽系海军只得缩于长江之内,制海权尽被东北海军掌握。
东北海军舰船自沉青岛港
1929年,张学良为收回中东路,与苏联发生武装冲突。同年10月12日,驻守在同江地区的东北海军江防舰队遭到苏军黑龙江舰队和陆、空军优势兵力的攻击。相对于拥有4门152毫米大炮、8门120毫米大炮的5艘军舰、4艘武装轮船及十余架飞机助战的苏军,东北海军江防舰队的8艘江防炮舰,则因吨位小,舰炮少,又没有空军支援,实力远逊于苏军。
战斗开始后,苏军舰炮发射炮弹2400多发,使得东北海军江防舰队的军舰和岸防工事遭到严重破坏。“利捷”号中弹沉没,“江泰”号被炸毁,其代理舰长莫耀明阵亡,“利绥”号受重伤后撤往富锦,“江安”号锅炉中弹爆炸沉入江中,“江平”号也中弹起火。东北海军各舰虽尽最大努力作战,共发炮约600发,造成苏联3艘舰船中弹沉没,两架飞机被击落,苏军舰队司令及4名军官中弹身亡,但毕竟因实力相差悬殊,终被摧毁。
中东路事件后,东北海军重建江防舰队。1931年“九一八事变”发生时,东北海军驻青岛、长山列岛,远离奉天,所以除江防舰队落入日寇手中外,东北海防舰队未受任何损失,但在财源上却受到很大影响。因薪饷困难及内部派系纷争,先后发生“崂山事变”和“薛家岛事件”,由于沈鸿烈处置失当,导致东北海军“海圻”号、“海琛”号、“肇和”号舰出走,演变成东北海军的分裂。沈鸿烈因此也引咎辞去代理海军总司令职务,出任青岛特别市长,结束了他在东北海军的10年生涯。从此,东北海军的实力大大削弱,只剩下小型炮舰数艘,维持残局。1937年,日本侵占青岛后,沈鸿烈决心实行“焦土抗战”,下令将东北海军舰船沉在青岛港内。