年度军事演习于9月11日在海军参谋学院开始，第一阶段持续到9月16日，重点是南方行动的演习，第一次的攻击对日本人来说是一次惨败 。南云的部队在有机会发动攻击之前就被发现了 。当攻击机抵达珍珠港时，他们遭遇了美国坚定的防御，只造成了轻微的破坏 。作为回报，美国的空袭击沉了四艘航母中的两艘 。在第二次演习中，南云将进场轨迹进一步向北调整，并修改了抵达美国可能的搜索区域的时间 。结果是惊人的击沉四艘战列舰、两艘航空母舰、三艘巡洋舰和另一艘战列舰被，一艘航母和三艘巡洋舰受损 。当美国人找到南云的部队时，击沉一艘航空母舰，另一艘受损 。随着行动计划的继续，第一航空队的飞行员正在解决与在珍珠港浅水区执行鱼雷攻击有关的问题，并使水平轰炸成为一种可行的战术 。
加油是最后解决的问题 。只有七艘船可以在不加油的情况下从千岛群岛前往珍珠港，8艘油轮被分配来支持这次行动，11月举行了三次加油演习，然后当攻击部队的船只向北驶往千岛群岛时，所有船只都加了十次燃料 。在解决了计划的技术问题后，山本仍需说服联合舰队和海军总参谋部的领导，让他们相信这次行动值得冒险 。10月13日，在“山本”号旗舰战舰“长户”号上举行了另一轮的桌面演习，所有在场的海军上将都被邀请发言 。除了一人之外，所有人都反对夏威夷的行动，山本发表讲话，宣称只要他还在指挥，珍珠港就会受到攻击 。联合舰队上将之间的争吵结束了，海军总参谋部的官员们同样坚定地阐述了他们反对的理由 。黑岛使出了他的王牌，他透露除非该计划得到全部批准，否则山本和联合舰队的全体员工都将辞职 。这一威胁立即改变了整个辩论的动态，海军总参谋部很快就屈服了 。，
11月3日，南云向整个司令部透露了偷袭珍珠港的计划 。第二天，突击行动进行了一次彩排 。11月5日又进行了一次彩排 。这一次，模拟敌军战斗机在目标以北80英里处拦截了攻击者 。总的来说，演习的结果令人失望，鱼雷潜得太深的问题依然明显 。与此同时时机正在改进，预计美国的战备状态将处于最低水平 。同样重要的是，情报报告显示，周日将是太平洋舰队在港人数最多的一天 。这次攻击必须在12月初发动，这给了军队足够的时间在4月底季风季节开始前完成对东南亚的征服 。有了这些要求，山本的巨大风险就付诸实施了 。
二：准备
10月2日，为了在剩余的短时间内完成训练，各组成部分的空军部队将集中精力完成其具体任务，大多数飞行员都热情地支持这个大胆的计划，最棘手的问题之一是如何在珍珠港的浅水区使用鱼雷，九州岛鹿儿岛附近的一个地点被选为训练地点，因为它与珍珠港相似，10月，经验最丰富、技术最熟练的97型航母攻击机飞行员被选为鱼雷轰炸机训练，其余的将训练成水平轰炸，密集的训练使得飞行员掌握了在陆地低空飞行，然后在一个精确的高度投下鱼雷的技巧，珍珠港的水域大约有40英尺深，当一架飞机投下一个像鱼雷这样的重物时会先下潜得更深，然后再调整到预先设定的运行深度 。日本人努力确保他们的鱼雷不会潜入33英尺以下 。这是通过修改91型空射鱼雷完成的用一套木制的延伸鳍连接到鱼雷的金属水平和垂直鳍 。木制鳍在鱼雷掉落后稳定了鱼雷，并在进入水中时折断 。然而直到11月鱼雷仍继续潜得太深 。
几乎在绝望中，源田和鱼雷专家村田重春设计了另一种战术，要求使用改进的鱼雷以100节的速度下降到65英尺，在11月11日至13日的一系列测试中成功率达到83%，到11月底，长崎海军兵工厂已经制造了120枚鱼雷 。另一个挑战是提高水平轰炸的准确性，美国军舰停泊在珍珠港的典型模式是成对停泊 。这意味着只有外层战舰易受鱼雷攻击 。要攻击内舰，只能使用炸弹 。日本俯冲轰炸机运送的炸弹相对较小(250公斤)，无法穿透重装甲舰艇的甲板 。首选的解决方案是使用水平轰炸机，可以携带更大的炸弹，水平轰炸的问题在于它远不如俯冲轰炸准确，轰炸机引进了一种新技术，九架飞机同时投下炸弹，有了这些改进，九次命中三到五次，为了穿透战舰的甲板装甲需要一枚800公斤的炸弹从1万到1.2万英尺的高度投下 。为了迅速制造出这样的炸弹，把战列舰上废弃的16英寸炮弹改装成具有足够质量和穿透力的炸弹 。
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