1951年，随着运动战的结束，我军与“联合国军”进入了阵地对峙的阶段。
在此期间，苏联终于决心大规模援助中国，大量技术装备被交付给志愿军战士。其中，火力强大的苏制火炮开始在我军中广泛配备。
到1951年12月，驻朝部队装备的苏式火炮包括152毫米加农炮36门，122毫米榴弹炮249门，76毫米野炮297门，57毫米战防炮53门，107毫米迫击炮57门，喀秋莎火箭炮72辆，85毫米高射炮120门，762毫米高射炮60门，37毫米高射炮956门。
苏联还派遣了大量经验丰富的军人，指导我军战士学习使用这些武器，并掌握火炮操作技巧。短时间内，我军炮兵的战斗力迅速提升，基本掌握了现代炮战中的间接射击、山地观察、地图射击和统一指挥射击等方法。
在磨炼技巧的同时，我军也积极推动了轰轰烈烈的扫盲运动。中国炮兵师的教导团被改设为文化速成学校，专门为那些来自农村的文盲炮兵提供扫盲教育，甚至连那些出身粗犷的高级军官们也走进课堂，认真听讲。
随着我军文化素养和技术水平的不断提升，如今我军的炮兵终于能够与“联合国军”一较高下了。
1951年10月1日，范佛里特发布秋季攻势作战命令，战线从礼成江口向西延伸至铁原，约80公里范围内，动用了超过四个师的兵力，同时对志愿军阵地发动了猛烈进攻。
此次进攻的重点集中在志愿军第47军防守的高作洞至铁原西北的大马里一线，主攻方向为战线东北角的天德山。
第47军一向以擅长防御作战闻名。在两年前的辽沈战役中，第47军坚守黑山，将廖耀湘兵团的十万精锐牢牢困在该地。
在战前，第47军对前线防御部署进行了调整，将坚守了三个月的第140师撤下，改由第139师和第141师接替防务。其中，第141师的第422团负责天德山地区的防御。虽然我军换上了经过充分休整的两个师，但由于时间紧迫，防御体系尚未完全构建，只能依托现有的野战工事对敌进行阻击。
在应对美军第1骑兵师的进攻时，第47军决心采取“工事加火力”的策略，在现有阵地上展开顽强抵抗。此时，志愿军的武器装备有所改善，尤其是大口径火炮的数量显着增加。第47军的火炮配备得到加强，共有215门火炮，其中包括24门“喀秋莎”火箭炮，不仅能够为前线步兵提供强大的火力支援，还能够有效压制敌方的远程炮兵。
因此，第47军对完成志愿军总部交付的防御任务充满信心。与此同时，第47军指挥部一方面命令前线各师、团迅速调整兵力部署，加强重要支撑点的工事建设和地雷布设；另一方面将所属炮兵分成5个炮兵群，按照火炮种类和口径大小进行分级，逐一明确火力打击任务。
关于各级炮兵的任务，47军做出了以下划分：
（1）遇敌小部队（班、排）运动或攻击，主要以团属炮火杀伤之，必要时以机动火力支援。
（2）遇敌1个连左右兵力运动或攻击，主要以山炮对其射击，必要时抽1个野炮连或榴弹炮连支援。
（3）遇敌1个营兵力向我运动或攻击，以直接配属步兵团作战之山炮、野炮、榴弹炮及步兵炮射击之，打乱其建制，击溃其部署，迫其过早展开，杀伤削弱其攻击能力。
（4）遇敌1个团以上兵力向我运动或攻击，所有山炮、野炮、榴弹炮、迫击炮均须射击。
（5）在一般情况下，担任特殊任务之火炮（防坦克炮、坦克、统帅部炮兵)不得射击，以免过早暴露。
（6）所有炮兵均有对敌坦克射击之任务，阵地应具有一定的穿甲弹以备使用，遇有5辆以上坦克进攻，榴弹炮即开始对其行移动拦阻射击。
（7）炮火运用的原则是突然的、集中的有效杀伤与消耗敌人生动力量与火器，避免零打碎敲分散火力。
后来实战证明，阵地战的核心手段，就是依靠工事和炮火。
美军在攻击夜月山、天德山及大马里地区时，动用了10个重炮营、超过100辆坦克和40多架飞机，投射的弹药总量远超志愿军，达到数十倍之多。尽管第47军的炮兵在数量和质量上仍处于劣势，但凭借合理的火力运用和工事的有效防护，依然取得了显着的战果。
美军对夜月山和天德山的进攻，战法倒也简单：
先派出小部队进行试探性进攻，侦察出志愿军阵地的兵力、火力配置以及薄弱环节，随后进行大规模炮火覆盖，最后由步兵伴随坦克发起冲锋夺取阵地。
简而言之，他们的策略就是想不经过攻坚突破，而是依照“炮火压制，步兵接管”的套路，“火力主导，全面推进”。
第1军军长奥丹尼尔信心满满。
抗美援朝打了一年，双方都已经没了秘密可言。如果说，前三次战役志愿军还是“犹抱琵琶半遮面”，从第四次战役开始双方就开始了近身肉搏。
天德山，海拔477米，距离南朝鲜首都汉城直线距离仅有20公里，坐落在临川以北的临津江东岸，东连夜月山（487高地），西连418高地和343高地，扼守汉城到金化的运输大动脉，是141师核心防御阵地，也是47军重要防御地域，位置特别重要。
从态势上看，63军撤离后美骑1师占据天德山、夜月山，但47军接防以后又通过“蚕食”从美军手里夺了回来。
正因如此，美步3师在“清理行动2”拿下志愿军47军141师423团驻守的夜月山和292高地，又把目光瞄准天德山前沿460高地，准备10月3日协同骑1师共同实施“突击队行动”。
无论从军事还是政治角度，天德山都是三八线上寸土必争的关键所在。
美第1军长奥丹尼尔对美步3师师长索尔信心满满，索尔则把攻占450高地的作战任务给了步3师15团团长奥尼尔，并承诺步3师所有的炮兵随时给美15团提供最强大的火力支持。
美步3师创建于1917年11月的北卡州，成名于一战的马恩河战役，因为防守顽强被冠以“马恩磐石”绰号。二战时期，步3师又在北非、西西里、法国南部连续作战，赢得了声誉。
美骑1师的历史比步3师稍晚，但其第2团组建于南北战争的最后1年1855年。骑1师资格老功勋大，还参加过两次世界大战的不少战役，是美军中傲骄的“开国元勋师”。
但是，志愿军47师也不是泛泛之辈，其前身是成名于黑山阻击战的东野10纵，首任军长梁兴初、继任军长曹里怀都是四野虎将。141师师长叶健民、422团团长郑波也都是身经百战的铁血战将。
郑波在湘西剿匪声名鹊起，缴获了张平的马、瞿波平的枪，还有师兴周的手杖。
47军在湘西改造和吸收了万余出身贫寒的“土匪”，战斗力非常彪悍。
守住天德山，事关粉碎“秋季攻势”全局，此任务交给了第47军141师422团的5连。
5连是一个具有光荣历史传统的英雄连队，组建于1945年秋，他们都是经历过抗日战争和解放战争的老兵。
天德山攻防战，是一次真正的王牌对王牌。
一个连对一个团，这注定是一场血战。
美15团通过空中侦察，推断出天德山最多只能驻守1个连。
奥尼尔认为，中国军队的主要抵抗阵地应该位于开城-朔宁-平康一线。他们所选择的攻击目标并非中国军队的主力防线，而只是一些警戒阵地或侦察据点，这些阵地纵深有限，工事也不够坚固，应该不会遭遇像“血染岭”和“断肠岭”那样的顽强抵抗。
在第5骑兵团团长奥尼尔看来，根本不用等到10月3日和骑1师联合行动，只需要出动2个营就可以双管齐下：2营进攻460高地，3营拿下天德山。
然而，9月29日，攻势刚一发起，美军就碰在了钉子上。
骑1师第5骑兵团的3个营，组成了第一波进攻部队。美军的炮火持续了2个半小时，认为460高地早已变成一片焦土。上午10时，美15团步兵开始进攻。
由一个坦克营组成的快速支队，原本计划沿着公路突进，但尚未出发便被拦阻炮火和雷区困在了起点，一整天无法前进。
5连连长杨宝山、指导员阎成恩在天德山使用了铁原阻击战的“添油战术”。
添油战术，有的人称为拉长版的“送死战术”，由于天德山地区狭窄，无论防守还是进攻都无法展开更多的兵力，所以，在特殊地形下“添油战术”反而能够减少伤亡，实现阻击效率的最大化。
当2个排的美军试探进攻进入30米范围，5连3排副排长宫景林、8班长尚玉芝等11人才猛烈开火，打得美军人仰马翻，败下阵来，3排排长刘学武和7班、9班则隐蔽在山后作预备队。
美军的进攻刚被打退，经验老到的尚玉芝就嗅出了异样。
他向副连长张关福建议，美军很快会发动更大规模的强攻，不如提前派一个3人小组埋伏在美军机枪阵地附近，自己带领4名战士正面阻击。这是一个大胆的分兵策略，张关福和杨宝山同意了。
果不其然，美15团第二次进攻升格为2个连的规模，而美军的机枪手也像往常一样，意图抢占山梁阵地，被早就埋伏的5连3排8班的3人小组全歼，并用缴获机枪“反哺”进攻的美军。
尚玉芝带领4名战士发起反冲锋，美军2个连的冲锋又被打了下去。接连受挫的美军学乖了，第3次进攻采用了分兵策略，派几个排同时偷袭460高地和阵地背后的2营迫击炮阵地。
危急时刻，2营迫击炮连使用平射对着美军一顿猛轰，然后投出密集的手榴弹雨，美军偷鸡不成蚀把米，反倒损失了偷袭的美军。美军15团团长奥尼尔恼羞成怒，呼叫地空火力进行覆盖。
激战中，3排长刘学武、战士李万发、谢丛恩先后牺牲。杨宝山给8班补充了5名战士，又接连打退美军5次进攻，最后只剩副班长1人。黄昏时分，3排打退美军11次进攻，伤亡17人。
10月1日，进攻天德山南麓的美15团2营比3营也好不到哪里去，连续冲锋都被击退。
根据日本战史研究部门编撰的《朝鲜战争》一书记载，担任主攻任务的第1骑兵师在进攻起点，便遭遇了“前所未有的猛烈拦阻射击”。
第一次的进攻就这样彻底失败了。
但战斗带来的人员损耗也是巨大的，5连5连歼敌300余人的同时也伤亡60余人，更是在连长牺牲，全连只剩下指导员、两名伤员和一名通信员的情况下，仍然不肯后退坚持守卫天德山。只有加强给5连的8连1排表现最好，仅伤亡2个人。
美军终于退了下去，杨宝山、阎成恩立即开会总结。
422团马上给5连补充80人凑齐130人，以备来日再战。指导员阎成恩在战斗间隙还不忘动员，让大家背诵5连在天德山主峰的巨石上写下的口号：“争取创造英雄连，不当英雄不下山。”
当天夜里，美骑一师稍事休整后，计划借着夜色再次进攻天德山。然而，当美军展开更大规模的攻势时，志愿军却突然开始了有组织的炮火轰击。
这次炮击与以往不同，志愿军炮兵展现出了前所未有的精准度和强大火力。据记载，美军损失惨重，每天都有数十车的伤员和尸体被运送出去。就在战斗进入最为关键的时刻，一批编号为“84”的战车突然驶入战场——这正是令敌军闻风丧胆的喀秋莎火箭炮。
喀秋莎是在二战中苏联生产的一种自行火箭炮，通常都装载在卡车上。装满一次弹药需要十分钟，但一次齐射就可发射16发口径为132毫米的火箭弹，而最大射程可达8.5公里。
运载车速度快，火力凶猛，杀伤范围大，使用也简单。
往往铺天盖地一阵炮弹发射出去就能毁灭敌军阵地，消灭大量敌军部队。二战中曾被“喀秋莎”给予重击的德国纳粹叫他“斯大林的管风琴”，认为这是一种非常恐怖的火箭炮，但苏联红军十分钟爱它，因为火箭炮的身上有个“K”字母，即俄文的共产国际第一个字母，苏联红军便用传说里美少女的名字为它命名——“喀秋莎”。
一发“喀秋莎”火箭炮弹，长达一个汽车厢，威力一个能顶三个大威力榴弹，一辆“喀秋莎”炮车通常联装12枚火箭炮弹，数秒钟内即可发射完毕。一个团有一百多辆炮车，一次团齐射就是一千多发火箭炮弹同时发射，其威力可想而知。
在朝鲜战场上，美国士兵恐惧地将“喀秋莎”火箭炮称为“金日成的大嗓门”。
当“喀秋莎”大显威风后，中国士兵和朝鲜士兵狂热地爱上了它，称其为“炮兵之王”?，行军路上哪怕再拥挤，一见有“84”车号的车也高兴得主动让路。?“84”是“喀秋莎”部队在朝鲜的车号。
第47军得到了一个完整火箭炮团的增援。
炮兵202团配备了30门喀秋莎，它们的到来彻底改变了战场局势。反攻之夜，志愿军首先对美军阵地展开猛烈炮火轰击，随后发动了冲锋。
美军误以为志愿军企图夺取阵地，慌乱中全员蜂拥而出迎战。千钧一发之际，志愿军的30门喀秋莎立即锁定目标，发射了一轮齐射。伴随着如“管风琴”般的回响，400多枚火箭弹像暴雨般倾泻而下，顷刻之间，800余名美军被炸得血肉横飞。
在日本撰写的《朝鲜战争》一书中，作者对志愿军的炮火给予了如下评价：
“自战争爆发以来，中国炮兵首次如此有组织地进行射击。为了阻止敌军的接近和粉碎其冲击，进行集中射击和拦阻射击自不必说，甚至还展开了前所未有的炮兵对炮兵的交战，这让美军炮兵十分惊慌。这种战术是中国炮兵从未采用过的。”
李奇微感到震惊，立即指示情报人员查明是否有苏联人参与了战斗。
10月2日，志司电令第19兵团：
敌军在近几个月来连续对我东线和中线发起进攻，均遭到重大挫败，伤亡惨重。最近，敌军又发起所谓的秋季攻势，目标集中在大马里至天德山一线。你们必须依托天德山的坚固阵地，顽强抵抗。
要精心组织火力，尤其要突击性地组织猛烈的近战火力，尽可能大量杀伤敌军。在有利的时机，必须果断灵活地实施反击，歼灭其部分兵力，并继续坚守天德山阵地，彻底粉碎敌军的进攻。
同时，我中线和东线各部队，为防止敌军与西线的进攻相呼应，必须做好坚决反击的准备。
此电报同时发送至志愿军前线各部队。其中关于“必须依托坚固阵地，坚决抵抗”的指示，既是对第19兵团和第47军的明确要求，也是对所有前线部队的共同指令。
同日，美军15团团长奥尼尔终于低下了头，以牺牲80余人的代价试探志愿军火力配置，同时要求美3师师长索尔请求空军出动b26轰炸机，投放1000磅大炸弹和凝固汽油弹无差别轰炸。
10月3日，美步3师和骑1师联合发动“突击队行动”。
美军25架战斗轰炸机、2架b26轰炸机向460高地和天德山投下大炸弹和凝固汽油弹。与此同时，200多门重炮向志愿军炮2师29团阵地狂轰乱炸，炮29团30多门榴弹炮损失惨重，大部被摧毁。
轰炸过后，5连和美军展开白刃战，最终美军占据了3排据守的460高地。
战斗中，炮29团2连班长谭朝志，在助手战士汪万泗、高寿南牺牲后，一个人操作美军m2式105榴弹炮，硬是打出77发重量21公斤的炮弹，为5连守住418高地和天德山主峰立下奇功。
10月3日一天下来5连又损失70人，422团马上给杨宝山补充了70人。
10月4日，天德山的攻守进入了刺刀见红阶段。
美15团2营失去战斗力，3营也损失惨重，美步3师师长索尔只好调来菲律宾营接替3营，让预备队1营接防460高地的2营，同时调来美步3师65团3营作为15团的预备队。
与此同时，黔驴技穷的美军再也不讲武德，一口气发射了上百发毒气炮弹。
422团5连130人面对美军3个营2300余人，在这一天牺牲几乎殆尽，5连连长杨宝山也在这一天英勇牺牲，5连只剩17个伤员，其中主峰只剩4个人：指导员阎成恩、1个通讯员和2个伤员。
10月5日上午，天德山东、南、西三面都被美军占领，5连奉命撤出战斗。
美国第1骑兵师连续三天猛攻47军防守的天德山和月夜山阵地，然而除了一天天抬回几十车的尸体和伤员外，始终未能前进一步。
10月5日，第141师在阵地被炸成焦土、三面受敌的严峻形势下，遵照命令撤离天德山阵地，转移至天德山以西区域继续展开防御。
惨烈的天德山防御作战，志愿军422团5连280人，面对美步3师15团、65团3营和骑1师1营、3营共5600余人，阻敌4日并毙敌600余人。5连也只剩17人，后来又陆续牺牲8人。
志愿军“添油战术”最终战胜美军“人海战术”。
战后，志愿军422团5连记集体特等功，并授予“天德山英雄连”称号。
杨宝山追记特等功，授予“一级战斗英雄”称号；阎成恩记特等功，授予“二级战斗英雄”称号；谭朝志记一等功，授予“二级战斗英雄”称号，并被志愿军炮兵部队授予“全能炮手”称号。