中国浙江沿海的大陈、一江山、东矶列岛等一些岛屿1954年仍为国民党军所占据。在这些岛上，共有敌正规部队及游杂武装约2万余人，舰艇10～20艘，统由“大陈防卫部”指挥。敌军以大陈岛为主要基地，以东矶列岛为前哨据点，经常派出舰艇，在空军掩护下，在浙江近海区域进行袭扰活动，危害当地经济建设和人民生命财产安全。
为了保障渔业生产和海上航运的安全，中国人民解放军华东军区海军决定，以舟山基地所属的“延安”号护卫舰和“兴国”号炮舰由定海南下，隐蔽进至三门湾北泽岛附近海面设伏，相机打击出扰之敌舰。舟山基地巡逻艇大队以炮艇6艘(610号、614号、612号、615号、508号、505号)配合两舰行动。
1954年3月18日2时，610号、614号两艇进至南、北泽海面警戒，612号、615号两艇进至大、小罗以东活动，505号、508号两艇进至高岛和蒋儿岙之间海面搜索，后转至高岛、头门山之间活动。5时40分，612号、615号、505号、508号4艇，发现在凉帽屿与百夹山之间的海面上停泊敌舰1艘，当即回航诱敌，敌舰不动。7时，在蒋儿岙北岙海面俘获敌船1艘。
3时30分，“延安”号、“兴国”号两舰抵达北泽设伏。9时42分，发现国民党海军“太字”号型护卫舰、“永字”号型扫雷舰及“江字”号型猎潜舰各1艘，由小鹅冠以东向北泽方向驶来。两舰当即启航前去迎击。10时11分，距敌8．5海里，“延安”号首先对敌舰射击，至6．5海里时，击中敌扫雷舰舰尾。敌舰中弹后回航。10时43分，从大陈又驶出“太字”号型护卫舰2艘、马达炮艇1艘。“太字”号型护卫舰与前3艘敌舰会合后，向我舰接近射击。因敌众我寡，“延安”号、“兴国”号即向檀头山转移。10时08分，5艘敌舰在7．4海里的距离上，向两舰猛烈射击，两舰还击。“延安”舰大梯次射的第1组即夹中敌旗舰，敌向右转撤离，战斗结束。
12时06分，我两舰返航至檀头山西南海面时，遭敌4架F－47型战斗机袭击。在我舰炮火猛烈反击下，敌机投弹8枚未中，即行离去。
11时，612号、615号、505号、508号4艇，在南山附近海面与由大陈出援的敌马达炮艇1艘战斗1小时，敌艇撤走。之后，敌艇再次返回，向我艇攻击，适舟山基地401号、402号艇由石浦赶来支援，敌艇中弹后逃走。14时10分，我艇队遭敌战斗机4架袭击，612号、505号中枪弹，伤亡8人。14时02分，我海军航空兵6团歼击机2架起飞出战，击落敌机2架。
此次伏击未能取得预想的战果，主要原因是行动不隐蔽，设伏前，“延安”号等舰曾两次执行护渔任务。进入北泽伏击地域时，正值月夜，我舰又未靠岸隐蔽航行。设伏舰只与上级指挥机关来往电报过多，且在超短波通信时又用明语。这些均可能暴露了作战企图。因此，敌军及时出动海、空军优势兵力进行反伏击。由于我指挥员当机立断，迅速指挥部队向北转移，以及我航空兵及时出击，才未造成更大的损失。
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