中受创最重的是一发203毫米炮弹命中左舷，炮弹穿透了装甲钻进留里克号的一号锅炉舱爆炸，使留里克号瞬间丧失了四分之一的动力，航速下降到不足15节，还有一发152毫米炮弹击中尾舵，造成了留里克号的转向装置毁坏，而其他的炮弹让留里克号的上层建筑受损严重，甲板上多外都燃起了大火。不过在留里克号的顽强反击下，出云号也中弹7发，3‘门’152毫米火炮，1‘门’75毫米火炮，被击毁；吾妻号中弹5发，后主炮的弹‘药’升扬机损坏。

    勇士号也中弹达15发，12‘门’主炮被击毁9‘门’，甲板上建筑几乎全被打烂，不过幸运的是动力未损，而且水线带部份也还算完好，到是比留里克号的情况好些。虽然勇士号也击中了常磐号6炮，但对常磐号的损伤并不大。

    只有磐手号在和格罗姆鲍伊号的对决中处于下风，被格罗姆鲍伊号击中12炮，2‘门’主炮，6‘门’152毫米炮被毁，分队长原口鹤次大尉以下38人被打死，炮术长、*长、分队长以下37人受伤；而格罗姆鲍伊号也被击中10炮，后舰桥被击毁，侧舷被击穿4处，舰上多处起火，但动力未损，战斗力仍在。

    而就在这时，联合舰队的第4战队的5艘军舰也赶到了战场，虽然这5艘军舰分别为4艘防护巡洋舰、1艘通讯舰，论单舰战斗力，均在勇士号之下，但在这个时候，却成为压倒骆驼的最后一根稻草。伊森少将十分清楚，一但这5艘军舰参战，自己就真有全军覆没的危险了，因此立刻下令撤退。

    但这时留里克号的航速只有13节，而且轮舵被打坏，无法转向，只能在海面上转圈，因此舰长特洛索夫上校向格罗姆鲍伊号打出“我己无法随行”的旗号，而伊森少将见了，只得下令放弃留里克号，只有两艘军舰撤退。

    上村彦之丞下令，让第4战队的‘浪’速号、高千穗号、对马号围攻留里克号，自己带领剩下的军舰继续追击俄舰，

    双方一边追逐，一边互相开炮‘射’击，追出大约20公里左右时，格罗姆鲍伊号的尾炮击中出号，造成了13人死亡，25人受伤，而且这时出云号的203毫米炮弹只剩四分之一，152毫米炮弹更是只剩5发，全舰的官兵们也处于极度疲劳之中，第2战队的其他几艘军舰的情况也差不多，毕竟为了捕捉海参崴分舰队，第2战队已连续执行了近1个月的海上任务，确实都疲惫不堪了，于是上村彦之丞决定中止追击。

    其实这时格罗姆鲍伊号、勇士号也己到了强弩之末，两舰都遭受了重创，共阵亡140人、负伤319人，吃水线附近分别中弹数发，已经浸水，伊森少将己经下令勇士号，在舰上布置自爆装置了，如果日舰继续追击的话，击沉两舰是有很大的机率，至少可以击沉一艘。

    而在另一面，留里克号被了艘日舰围攻，虽然续中弹，舰长茨尔索福斯上校、大副弗洛图夫斯基中校等五名军官阵亡，但始终没有被击沉，而且还在航海长伊万诺夫上尉的指挥下，尽力抢修机舵，希望还能突围离去，但见到追击的日舰转回，伊万诺夫上尉也知道大势己去，因此下令打开通海阀，让军舰自沉，其余的官兵均跳海逃生。

    10点40分，留里克号沉没，蔚山海战结束。不过日本军舰到是并未撤离，而是在战场上抢救落水的俄国官兵，应该说这个时代的日本军人还算是比较正常，最终留里克号全舰官兵有625人获救，其余224人阵亡。而在这场海上的战役中，日本共阵亡45人，受伤81人。

    虽然这一战日本舰队在占有绝对优势的情况下，仅仅只击沉了一艘俄舰，但这也是开战以来，日本舰队在海战中正式击沉的第一艘俄国主力军舰，战列舰彼德巴甫洛夫斯克号是触雷沉没，不算是在海战中击沉。但从战术上来说，这一战并不算是完全成功的。

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