После обеда крейсер вновь стрелял по району Старой Дофиновки, расположенному в глубине войск противника. Одновременно с «Червоной Украиной» стрельбу закончил и лидер «Ташкент». До захода солнца «Червона Украина» провела еще две стрельбы по району поселков Чеботаревка – Ильинка в Восточном секторе обороны, а также по колоннам румынских войск, двигавшихся по Приморскому шоссе в сторону фронта. Они были хорошо видны с фор-марсовой площадки крейсера. Командир бригады крейсеров С. Г. Горшков приказал обстрелять вражеские войска шрапнельными снарядами. Один за другим следовали восьмиорудийные залпы. Пехота врага оказалась прижатой к земле и понесла большие потери, еще не вступив в бой.
Утро 31 августа началось для «Червоной Украины» с обстрела резервов противника в пос. Свердлове. Румынская тяжелая батарея у Новой Дофиновки начала обстрел крейсера, мешая ему лежать на боевом курсе. Спустя два часа, когда «Червона Украина» получила новое задание на стрельбу, начался налет самолетов противника. Пять пикирующих бомбардировщиков Ю-88 атаковали крейсер с разных сторон. Налет, продолжавшийся 3-4 мин, окончился безрезультатно, В этот день «Червона Украина» провела еще четыре стрельбы, поддерживая погранполк, закрепившийся у высоты 47,4. И каждый раз, как только крейсер ложился на боевой курс, вражеская батарея из Новой Дофиновки открывала огонь по кораблю. Командир бригады С. Г. Горшков, державший свой флаг на «Червоной Украине», приказал подавить батарею артогнем корабля. Артиллерийская дуэль с батареей была назначена на 1 сентября.
К вечеру 1 сентября противник выдохся, атаки стали стихать. В Восточном секторе тоже наступило затишье. Воспользовавшись этим, «Червона Украина» вышла из порта и взяла курс в направлении Большого фонтана. На траверзе маяка крейсер сделал поворот на 180° и лег на обратный курс, прижимаясь к берегу. Вражеская батарея в Новой Дофиновке теперь оказалась на носовых курсовых углах правого борта. «Червона Украина» полным ходом игла на сближение с ненавистной батареей. Дистанция быстро уменьшалась, дальномерщики периодически докладывали в боевую рубку: «До батареи 110 кабельтовых! До батареи 100 кабельтовых!..». На дистанции 90 кабельтовых крейсер отвернул на 5° влево и лег на боевой курс. Курсовой угол на батарею стал увеличиваться быстрее, что позволяло одновременно вести огонь двумя батареями правого борта.
Наконец подана команда: «Боевой до места!» Красный флаг взвился на мачте, последовала пристрелочная очередь, затем ввод корректуры, и пять орудий носовой батареи правого борта, которой командовал лейтенант С. Спахов, начали стрельбу на поражение. После четвертого залпа крейсера четырехорудийная батарея в Новой Дофиновке осветилась вспышками ответных выстрелов. По мере увеличения курсового угла на цель в стрельбу включались орудия кормовой батареи правого борта, которой командовал лейтенант Г. Денисенко. И вот «Червона Украина» уже громит вражескую батарею восьмиорудийными залпами из 130-мм орудий, На седьмой минуте артиллерийского поединка в районе батареи взметнулось к небу огромное облако огня и дыма, через несколько секунд сигнальщики доложили о втором таком же облаке. Это взорвались склады с боеприпасами. Крейсер сделал для уверенности еще два восьмиорудийных залпа и повернул на курс, ведущий в порт. С вражеской батареей было покончено [396] К вечеру 1 сентября напряжение во всех секторах обороны несколько спало, и командование Одесского оборонительного района (OOP) решило отпустить «Червону Украину» в Севастополь для пополнения запасов. Ночью 2 сентября, приняв на борт тысячу раненых и золотые слитки Одесского отделения Госбанка, крейсер взял курс на Севастополь.
10 сентября на смену «Червоной Украине» в Одессу прибыл крейсер «Красный Кавказ». Командующий флотом Ф. С. Октябрьский запретил вводить его в гавань. К прибытию «Красного Кавказа» командование OOP не успело назначить для его 180-мм артиллерии подходящих целей. Корабль полдня маневрировал в море, рискуя подвергнуться атаке пикировщиков. Для прикрытия крейсера с воздуха пришлось отвлечь с фронта часть истребителей, Командир крейсера капитан 2 ранга А. М. Гущин вынужден был направить в штаб OOP радиограмму: «Почему держите на внешнем рейде и не даете целей?» После этого с крейсера на берег был направлен корпост во главе с командиром дивизиона главного калибра старшим лейтенантом М. И. Мартыновым. С корабля сошел также флагманский артиллерист флота капитан 1 ранга А. А. Рулль. Он прибыл в Одессу, чтобы организовать стрельбу кораблей по берегу.