11月间，空战进入第三阶段。德军并不甘心这样的失败，仍继续对伦敦并扩大到考文垂、伯明翰、利物浦、南安普敦等城市实施夜间空袭。在这一阶段中，德军空袭的目的不再是消灭英国空军，而是对英国工业城市进行空袭削弱英国的军事工业，并制造进攻英国的假象，一方面可以牵制英军的大量海陆空军于本土，另一方面还可掩护为进攻苏联而进行的准备。
在这一阶段中，最典型的战斗就是11月14日夜间代号为“月光奏鸣曲”的对英国航空工业基地考文垂空袭。
1940年11月14日晚，德军第100轰炸机大队的两个中队从法国西部的瓦讷起飞。他们的He111式飞机上装了一部新的装置，这是高频无线电专家布伦德尔博士于1934年在雷赫林发明的无线电导航设备。
轰炸机“沿着”法国海岸的“蛋黄酒”导航台发出的引导电波一直向着目标考文垂飞去。机长凭借着无线电接收的信号来修正航向，当耳机里传来时长时短的声音时，就表示飞机已离开了航线。如果飞机恰好在航线上，耳机里则响着连续不断的声音。
在X装置的另一台接收机上的通信员在等着接收“前方信号”。所谓“前方信号”，是指另一束电波斜穿引导电波时发出的信号。一旦收到这种信号，就意味着飞机已到目标正前方20公里处。这时，通信员按一下X时钟的按钮，秒针开始转动。
以后的10公里起着测量距离的作用，并可验证海因克尔式飞机的地速，一过这10公里，通信员就开始监听第三束电波发出的信号，即“主信号”。一收到这个信号，通信员立即按一下X时钟的按钮，于是，第一根指针停止，第二根指针开始转动。
机长必须时刻保持原有的速度、高度和航线，以后的程序就全是自动的了。当X时钟的第二根指针和第一根指针重叠时，电路便接通，炸弹自动投下。
一瞬间，He111式飞机飞过考文垂市中心，下面一片大火。这是第100轰炸机大队为了不让后续航空团把目标搞错，有意在目标区留下的标志。
这天夜里，德军第二和第三航空队的全部轰炸机袭击了考文垂，下达的攻击命令上说，考文垂是“敌军需工业的一个重要的中心基地”。449架飞机共投下500吨普通炸弹，30吨燃烧弹。
“往常只要命中目标，机内就欢呼起来。但这次却和往常不同，”一个机长这样写道，“飞行员们默默地俯视着那片火海，都在想，难道这真是军事目标吗？”
英国方面，虽然英军通过破译德军的最高机密——埃尼格玛密码机，事先已经确切掌握了德军的空袭计划，但是为了不让德军察觉这一“超级秘密”，英国战时内阁决定一切照常，既不增加考文垂的防空力量，也不提前发出警报疏散平民！
英军起飞了120架次夜航战斗机进行拦截，高射炮部队发射1．2万余发炮弹，却只击落击伤德机各1架。从单纯军事角度而言，此次空袭是非常成功的，并且由于其具备了战略轰炸的典型特点，被很多军事家誉为战略轰炸的“雏形”，在军事史上具有非常深远的影响和意义。
1940年11月14日，是个无法忘记的日子。那一天，这座古老的英国城市遭受了连续11小时的狂轰滥炸，被数以万计的炸弹及燃烧弹夷为平地，几乎所有的建筑都未能幸免于难，其中包括著名的圣米歇尔大教堂，轰炸引起的大火甚至可以被远在几百英里外的正在赶往这座城市的德国飞行员看到。那一天，数以千计的考文垂人丧生。
考文垂市被炸毁的大教堂
由于那次轰炸所造成的破坏难以想象，英国政府取消自战争爆发后一直实施的不准报道遭受空袭的城镇的名字的政策，允许媒体对考文垂大轰炸进行全面报道。而自那次轰炸以后，德语里有了一个新词：Coventrated，意思是被空袭摧毁的（城市）。(www.xing528.com)
那么究竟是什么原因使得纳粹德国要对这座城市下此毒手呢？原来这与考文垂在英国工业中所占的重要地位是分不开的。一直以来，考文垂都是英国的工业重镇，二战爆发前很长一段时期这里就是英国的汽车制造中心，拥有数目众多的汽车制造厂，著名的美洲虎和罗孚汽车就是产自这座城市。
在战争爆发前，这座城市不仅为陆军和海军生产装甲车，还是英国皇家空军轰炸机的主要生产基地，考文垂对于整个大英帝国的作用可想而知。
那次轰炸所造成的破坏不仅对于这座城市是巨大的，而且对于整个英国的军工企业的影响也是难以弥补的。战争胜利后英国有关于缴获的德国空军侦察飞机1940年11月14日轰炸所造成的破坏的报告。
一个德国空军飞行员在他的侦察报告里写道：“这个工厂是为飞机发动机生产配件的。侦察照片显示整个工厂占地约28，000平方米，大约17，000平方米被摧毁。整个工厂被严重破坏以至于正常的生产肯定会停止。”
另一个侦察报告写道：“这座工厂是这个国家最大的飞机发动机装配厂，严重被毁。南边的三分之二部分已经被完全摧毁……破坏所造成的结果肯定会使生产受到严重的影响……”
这次轰炸造成的伤害至今仍没有消除。今年73岁的爱德华·罗斯特在大轰炸时只有8岁，而那一天却完全改变了他的整个人生。他说：
“虽然已经过去60多年了，可是我永远记得那天晚上的情形。那天晚上11点多钟，许多人都已经睡了。忽然防空警报的声音响了起来，接着很快就有德国的轰炸机过来了。在此以前虽然也有过德国飞机轰炸，可是没想到那一天晚上来得那么快、那么多，密密麻麻的，后来听说有上千架。记得那天晚上是个大晴天，月亮非常好，我想那样的天气肯定帮了德国人的大忙。那天，他们用的炸弹绝大多数都是燃烧弹，而且根本就不分什么军事和民用设施，大火连天，感觉整个空气都在燃烧，几乎所有的房子都遭了殃。由于德国人使用的飞机数量极多，手段也很残忍，许多人都没有来得及逃到安全的地方就在空袭中死去。我的父母全部死于那次轰炸，我成了孤儿。那可真是恐怖的经历，空袭警报的声音和防空洞陪伴我度过了几年的童年时光。许多人和我一样都失去了亲人，许多人在轰炸后离开了这座城市。”
英国政府决定将儿童疏散到乡间
与其他多数英国城市里存在着众多的不同风格的建筑相比，考文垂几乎是单调的同一种风格的建筑物，这是因为英国政府在战后用统一的建筑风格重建了考文垂。由于战后的重建，考文垂在英国有了另一个称呼：凤凰城，意如凤凰涅槃般重生的城市。然而，虽然这个城市的工业也曾经在战争以后有过一段短暂的复兴的时光，但也许是由于战争对它带来的伤害一直难以抹平，这个城市再也没有了战争前的兴旺景象，许多工厂都前前后后搬离了这里，留给这个城市的是它的著名的交通博物馆里的那些曾经的辉煌时光。
德军这次轰炸的成功，很大程度上在于使用无线电导航技术以提高夜间轰炸精度。
不过，没过多久，德军从夜间空袭开始以来所采用的无线电导航方式就被敌人发现了。丘吉尔得知此事后，于9月26日命令空军马上采取对策。他在给伊斯梅将军的信中说：“如果真是这样，那么，对我们来说，这是一个最严重的威胁。”
英国迅速采取了针对性的措施，建立了一批专用电台，对德军的无线电导航信号有意进行错误转发或强力干扰，通过这些早期的电子对抗，使德军无线电导航的轰炸精度下降了百分之八十，诱使德军将大量炸弹投到了无人地带。
1940年底，由于英军战斗机、高射炮等部队的英勇抗击，德军损失越来越大，为减少飞机损失，德军空袭规模和强度逐渐减小，500架次以上的规模屈指可数。因为主要采取夜间面积的战术，除了破坏城市建筑，屠杀平民，制造恐怖气氛外，军事上的作用很小。入冬以后，英伦三岛恶劣的天气也使德军空袭的规模日益下降。
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