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此次海战，史称库拉湾海战，日军“新月”号和“长月”号２艘驱逐舰被击沉，另有５艘驱逐舰受伤，包括第三驱逐舰战队司令秋山在内３００多人丧生。但有１６００多陆军和９０吨补给物资送到岸上，加强了蒙达地区日军的力量，一定程度上缓解了蒙达日军危急形势，基本完成了预定目的。对于美军而言不但没能阻止日军的增援行动，还损失了１艘万吨级的轻巡洋舰，是一次失利的海上阻援。
尽管日军７月５日的增援行动，基本获得成功，但蒙达地区的日军与进攻的美军相比仍处劣势，局势并不乐观，面对美军的巨大压力，区区１６００名援军只是杯水车薪，没有多大作用。为了确保蒙达机场，日军决定继续运送增援部队和补给物资。日本海军第八舰队司令鲛岛具重海军少将为保证运输编队的航行安全，决定亲率巡洋舰编队伴随出航，加强运输编队的护航力量，并伺机消灭企图截击运输编队的美军舰艇，为以后的作战创造有利条件。
７月９日１９时，日军编队从布因出航，此次编队由三部分组成，“鸟海”号和“川内”号巡洋舰为主队；“雪风”号、“夕暮”号、“谷风”号和“滨风”号４艘驱逐舰为警戒队；“皋月”号、“三日月”号和“松风”号３艘驱逐舰为运输队，运送１２００名陆军和８５吨补给物资。
日军编队进入库拉湾后，鲛岛命运输队驶往科隆班加拉岛的韦拉港，卸下所搭载的人员和物资，自己率领主队和警戒队继续南下寻找美舰，一直行至新乔治亚岛西北的博利角附近海域，仍未发现美军舰艇部队，鲛岛只得指挥编队炮击了岸上的美军阵地，悻悻返航。
次日上午９时许，鲛岛编队顺利完成运输任务安全回到布因。
由于此次运输顺利完成，加之前线迫切需要增援，鲛岛回到布因后稍作休整，就重新调整兵力，编组新的运输编队。这次运输编队由第二驱逐舰战队司令伊崎俊二海军少将指挥，分为两部分，警戒队由伊崎亲自率领，由“神通”号轻巡洋舰、“清波”号、“雪风”号、“滨风”号、“夕暮”号和“三日月”号５艘驱逐舰组成；运输队由金冈国三海军大佐指挥，编有“皋月”号、“水无月”号、“夕风”号和“松风”号４艘驱逐舰，运送第四十五步兵联队第二大队和一个炮兵中队，共１２００名官兵和２０吨弹药。
７月１２日５时３０分，伊崎指挥警戒队从拉包尔启航，同日２０时４０分，金冈指挥运输队从布因出海。
盟军海岸监视哨随即发现日军编队，并立即发出报告，哈尔西接到报告便电令安斯沃斯指挥所部前往截击，此时安斯沃斯编队已得到瑞安海军上校指挥的第十二驱逐舰大队的加强，共有３艘巡洋舰和１０艘驱逐舰，番号为第十八特混编队，安斯沃斯接到哈尔西的命令后，于１２日１７时从图拉吉港出发，沿圣伊萨贝尔岛西岸北上，午夜前后斜穿新乔治亚海峡驶向韦苏韦苏角。
１３日０时许，美军夜航侦察机报告：在编队西北二十六海里处（约合４．８万米）发现日军巡洋舰１艘，驱逐舰５艘正以１２７度航向３０节航速航行——侦察机报告非常准确，这正是日军的警戒队。安斯沃斯立即下令编队从航行队形改为战斗队形，麦金纳尼海军上校指挥第二十一驱逐舰大队的“尼古拉斯”号、“奥邦农”号、“泰勒”号、“雷德福”号和“勒金斯”号５艘驱逐舰为前卫，安斯沃斯指挥第九巡洋舰分队“檀香山”号、“林德”号和“圣路易斯”号３艘巡洋舰为本队，瑞安上校指挥第十二驱逐舰大队“塔波特”号、“布坎南”号、“格温”号、“莫里”号和“伍德沃斯”号５艘驱逐舰为后卫，各舰依次排成单纵队，以２８节航速向西北搜索前进。
一小时后，即１３日１时许，安斯沃斯的旗舰“檀香山”号上的新型雷达首先发现日军编队，安斯沃斯立即命令前卫以最高速接敌，实施鱼雷攻击；接着指挥本队右转３０度，以便最大限度发挥各舰炮火威力。
１时零９分，美军前卫５艘驱逐舰发射鱼雷，紧接着美军本队巡洋舰的主炮也开始射击，安斯沃斯以为己方军舰装有先进的雷达，能够占有先机，一定可将日舰打个落花流水！可惜他的如意算盘错了，日军虽没装备高性能雷达，却装有可接受雷达脉冲的装置，因此更早就发现了美舰，并根据美舰运动航向开始接敌，由于知道美舰航行方向，训练有素的日军了望早在１时零８分就用肉眼发现了美舰，伊崎随即下令打开探照灯，开始鱼雷攻击和舰炮射击，这样实际上双方几乎是同时开火！
日军“神通”号因为打开探照灯，成为美舰集中射击的最理想目标，在极短时间里，美舰就向其发射了２３０发２３０毫米炮弹，加之美舰使用雷达指引火炮射击，又有夜航飞机在空中进行校正射击，射击非常准确，“神通”号接连中弹，仅锅炉舱就被命中十弹，又被美军驱逐舰所发射的一条鱼雷击中后机舱，机舱被彻底炸毁，舵机失灵，旋即丧失机动能力。日军“清波”号等５艘驱逐舰将发射管里的鱼雷全部射出后，便掉头退出战斗，准备与美舰脱离接触后重新装填鱼雷，再杀个回马枪。
美军“林德”号巡洋舰被日军驱逐舰所发射的鱼雷击中，无线电天线也被弹片炸断，阵亡２８人，失去战斗能力，安斯沃斯命“雷德福”号和“勒金斯”号２艘驱逐舰护送其返航。瑞安上校指挥的后卫驱逐舰也赶来参战，发射的鱼雷却无一命中。
美军夜航飞机报告日舰已高速向北撤退，安斯沃斯认为日军这是败逃，遂命麦金纳尼指挥前卫驱逐舰前去追击，此时麦金纳尼已有２艘驱逐舰护送“林德”号返航，只剩下３艘驱逐舰，追击不久便发现已经无法航行的“神通”号，随即向其实施鱼雷和舰炮攻击，一条鱼雷命中“神通”号中部第二个烟囱下面舰体，顿时产生巨大爆炸，猛烈的爆炸几乎将军舰炸为两段，很快就沉入海底，包括伊崎少将在内的４８２名舰员随舰沉没。麦金纳尼击沉“神通”号之后再没发现其他目标，他以为安斯沃斯已经返航，便指挥所部向东经新乔治亚海峡返航。
“檀香山”号和“圣路易斯”号经过紧急抢修，控制了伤势，都可维持１２节至１５节的航速，安斯沃斯只好下令返航，由于受伤的巡洋舰只能以１２节至１５节的航速航行，整个编队的速度就只能保持１２节至１５节，这样天亮前编队就无法驶出日军飞机的作战范围，为了防止日军飞机来袭，安斯沃斯急电瓜岛要求天亮后派出战斗机掩护。果不出所料，天亮后日军２０架零式战斗机掩护１８架鱼雷机前来攻击，幸亏美军战斗机已经到达，一番空战将日机击退，安斯沃斯编队才得以于１３日下午安全返回图拉吉港。
就在日军警戒队与美军编队激战之时，日军运输队顺利驶入科隆班加拉岛的阿里耶尔锚地，卸下所运送的１２００名陆军和２０吨弹药，返航途中还一度抽出２艘驱逐舰前去救援“神通”号的落水官兵，但毫无所获。
１３日晨，日军警戒队回到布因；中午日军运输队也平安回到布因。
此次海战，因交战海域在科隆班加拉岛东北，又是在夜间，故史称科隆班加拉岛夜战，日军仅有１艘轻巡洋舰被击沉，运送任务顺利完成。而美军虽然兵力占优，却遭到较大损失，有１艘驱逐舰被击沉，３艘巡洋舰遭重创，其中“檀香山”号和“圣路易斯”号经过数月大修才重返战场，而“林德”号则直至战争结束也没能参战。美军失利的原因主要是战术指挥不当，首先是过于相信雷达优势，以为雷达是独有的法宝，殊不知日军已装备了接受雷达脉冲的装置，失去了先发制人的先机；其次又过于依仗主炮威力，企图在一万米距离以内，凭借主炮口径与数量上的优势，再加上雷达指引的准确性，一举击沉日舰，却轻视鱼雷攻击，没有组织舰炮与鱼雷的协同攻击，同时又忽视了对日舰鱼雷攻击的防范，结果在日军采〉闹匦伦疤钣憷锥喂セ髡绞趺媲埃獾匠林卮蚧鳌？/p&；gt；
尽管海战中美军受挫，但并没有放松陆地上对蒙达机场的攻势，７月１４日，美军在蒙达机场附近的雷安纳地区实施登陆，形成了对蒙达机场的围攻态势。
尽管日军的输送行动接连取得成功，但这些战术上的小胜利，却对整个战略战局产生了适得其反的效果，因为日军目前坚守的中所罗门群岛，并不是对于整个战争进程至关重要的决定性地区，本来就不应投入过多的兵力兵器。如今随着增援行动的一再得手，日军指挥部大受鼓舞，继续运送更多的人员和物资，而这些增援根本无法扭转中所罗门群岛的战局，反而将日军本来就不多的宝贵的人力物力消耗在并不重要的战役中，并在日军一旦决定放弃中所罗门群岛后，给日军组织后撤带来更大的困难。战争的发展也证实了日军此种增援的不明智与不理智，日军在争夺中所罗门群岛的战斗以及相关的增援与撤退行动中，所损失的飞机、舰艇、人员和物资，是其在短时间里难以补充和恢复的，这也对日军下一阶段的作战，造成了严重的负面影响。如果日军早一点以壮士断腕的大气，早一点清楚认识到自己的实力，主动放弃中所罗门群岛的争夺，收缩兵力加强重要岛屿的防御，战局的发展应是另外一种情景了。因此，日军此种自以为得计的增援行动，实在是“鼠目寸光”之举！由此看来日军将领根本不懂“人亡地存，人地皆亡；人存地亡，人地皆存”这一军事真理。
而美军通过几次海战的失利，痛定思痛，在失败中总结经验教训，很快走出了失败的阴影，在以后的海战中倒一点点成熟起来，最终赢得了胜利。
新乔治亚岛上的热带