半山腰原来有二门弗朗机炮，由于常年失去保养，已然废了。
山顶那个炮台基本没用。
费莱观察过后认为，矶头突出部主炮台，虽说位置险要，但恰恰是敌舰炮火重点关照之处，这里没有遮挡物，那些砖石掩体在150mm,120mm重炮面前，不堪一击。
他决定把这处炮台当成诱饵，以吸引敌舰火力。
而他的重点放在马当山顶的第一层炮台，那里位置隐蔽、开阔，敌舰用望远镜也瞧不见，但山上可以清楚瞧清楚下方江面，又有一个天然石洞掩体，炮火轰不塌。
汉阳兵工厂的新品，75mm山炮轻便，装有轮子，可以随时在石洞里移动进出，这样，在山顶上跟敌人玩躲猫猫游戏。
而半山腰的那个炮台，作为山顶炮台的辅助，放上二门75mm山炮，做偷袭或补充之用。
当沈寿堃率舰船冲过来时，费莱随即指挥山顶的十二门火炮还击。
虽说75mm山炮口径小，但他的射击速度快，兵工厂的专家们，对原装克虏伯进行了改进，瞄准计算和速射都进行了提升，舰炮打出一发，山炮可以打出三发炮弹。
而且最开始的炮击，舰炮轰击的是矶头炮台。
不出所料，才一刻钟，七艘舰炮的重炮，将矶头炮台炸了个稀巴烂，炮管和笨重的炮塔，被高爆弹炸裂，坠入长江，而炮台后面的掩体，轰隆隆倒塌，砖石飞溅。
敌舰的炮火愚蠢地瞄准在矶头炮台，没想到山顶上炮弹噼里啪啦砸了下来，打得敌人晕头转向，这时慌忙调整炮口再来瞄准，但已晚矣。
海琛号指挥塔被炮火击中，右舷二门105mm火炮被摧毁，一门受损，炮手和水手倒下去二十几个，沈寿堃当场受重伤，由舰长荣续代替指挥。
楚瑜号和楚泰号都被炮弹纷纷击中，受损不小。
荣续还想继续冲过关隅，没想到一直埋伏在北上端水域的丰众舰队出现了，野狼号，金狼号等艘船猛烈开火，这下敌舰吃了大亏，被迫退了回去。
这样，前后持续了一个多小时的舰队炮战，清军混合舰队在两头夹攻下，大败而退。
海琛号，楚瑜号，楚同号受损严重，需要停泊修理，而楚泰号重创，主甲板上的主炮和左舷炮塔都被炮弹击中受损，动力系统的锅炉被摧毁，它被其他舰给拖了回去。
舰载水手，炮手和轮机人员合计死伤五六十名。
舰队司令萨镇冰面对这种状态，遭遇羞辱不说，冷静下来思考，认为冲杀过去困难重重，就算革命军放行了，他们赶到汉口，已意义不大，炮弹所剩无几。
为了保存清朝海军仅有的这点家底，决定调转头，将舰队撤到芜湖，停泊修理。
而沈寿堃在舰上只做了简单处理，也需要住院动手术，取出弹片。