1930年12月下旬，敵人重兵突入根據地中心區，侵佔特委所在地——黃安七裡坪，同時分路大舉燒殺搶掠，紅十五軍不僅勢單力薄，而且糧食供應也發生嚴重困難。這時，部隊領導層出現兩種強烈的呼聲：

一種主張將全軍分散到各縣打遊擊，以口就糧。

另外一種不同意分散部隊，而主張跳出敵人的鐵桶陣，打到別的根據地去。

紅十五軍生死繫於一線，幹部、戰士焦急地等待著軍部的決斷。蔡申熙與曾中生、陳奇商量後，召開全軍兵士大會：「以口就糧，可以填飽我們的肚子，但是保不著我們的腦袋，分散遊擊正中敵人各個擊破紅軍的詭計；脫離現有根據地，可以保著我們的腦袋，但丟掉了我們紅軍的靈魂，我們決不做貪生怕死之輩。我們走第三條路，突破敵人的重圍，到皖西與紅一軍會合，然後一齊殺回來！」

經過三天整頓，紅十五軍官兵統一了認識，東進至鄂東北福田河時，遇到敵軍一個團的堵擊。蔡申熙在絕大多數指戰員有槍無彈的情況下，毅然下令吹「衝鋒」號。他的口號是：「接近敵人就是勝利！」指戰員都明白陷入了絕境，如果不能儘快沖入敵陣，就會在開闊地帶變成敵人射擊的活靶，於是拚命地迎著敵人的槍口奔跑。一批批戰士在通過曠野時被敵彈撩倒，但是密集的火力和大量的傷亡並沒有遲滯他們奔跑的速度。敵軍指揮官愣住了，驚呼：「哪有拿著腦袋往刺刀上撞的打法！」紅軍戰士驃悍的作風和無畏的精神終於壓垮了敵人，他們衝破數道戰壕，與敵人展開白刃戰，最終全殲該團數百人，繳獲了大量的槍械物資，解決了一直困擾部隊的彈藥問題。

1931年1月上旬，紅十五軍與紅一軍會師，兩軍移駐商城南部的長竹園合編為紅四軍，由曠繼勛任軍長，徐向前任參謀長，原紅十五軍改編為紅十師，蔡申熙任師長；原紅一軍改編為紅十一師，許繼慎任師長。全軍共約一萬二千餘人。

主力紅軍回師鄂豫邊，迫使敵軍處於守勢。侵入根據地敵軍採取深溝高壘的戰術，動輒修築四、五道戰壕，然後固守不出。戰士們嘲諷為「烏龜戰術」。由於紅軍部隊缺少重武器，同時缺乏攻堅經驗，一時間，還拿「烏龜戰術」沒有辦法。

紅四軍軍部有曾中生、徐向前、蔡申熙、許繼慎四位黃埔高材生。經過幾天琢磨，他們想出了圍點打援、坑道爆破和飄忽戰術三種破敵之法，並將率部試陣的任務交給了蔡申熙。

試陣的第一仗是圍攻磨角樓。磨角樓位於麻城以北，駐軍只有國民黨第三十師夏鬥寅部一個營，但築建了堅固的縱深防禦體系。按照計劃，蔡申熙率領紅十師主力向磨角樓發起攻擊，作出強攻的姿態，迫使守敵向後方求援。夏鬥寅不知是計，派四個團緊急馳援，結果被等候已久的徐向前逮個正著。他指揮紅十一師以逸待勞，迎頭痛擊，擊潰援兵。敵人援兵一退，磨角樓守敵見大勢已去，也放棄抵抗。

磨角樓一仗，雖然殲敵只有數百人，但在紅四方面軍歷史上具有特殊的意義。它開創了圍點打援的先河，從此這個戰術成為紅四方面軍克敵製勝的主要法寶。

試陣的第二仗是強攻新集。新集三面環山，東臨黃河，城牆高兩丈有餘，城池碉堡全部用長方岩石灌以糯米漿砌成，異常堅固，機槍「嘟嘟嘟」一梭子打在上面，只能留下一串麻點，即使是用迫擊炮轟，也只能敲去半個角。蔡申熙率紅十師進攻新集，打了一個星期，進展不大。駐守在鎮內的地主武裝站在城牆上，一邊悠閑地解開褲帶，向下撒尿，一邊喊道：「再打一個月也是一樣！」蔡申熙不動聲色，每天照樣發動佯攻，暗底裡卻利用城北一家小店作掩護，悄悄地挖了一條四五十米長的坑道，一直穿到城牆底下，然後將數百斤烈性炸藥塞進棺材裏，推到坑道盡頭。

點火前，蔡申熙問戰士：「城牆上還有沒有敵人撒尿？」

「多著呢，成排的站在牆垛上。」戰士回答。

「好，讓他們到天上去撒！」蔡申熙吩咐「點火」。幾分鐘後，突然響起天崩地裂的一聲巨響，新集的城池被炸塌一段，十幾個站在城牆上的團丁一齊飛上天，紅軍戰士冒著硝煙衝進鎮內，乾淨利落全殲守敵一千餘人。據考證，這是紅軍歷史上最早進行坑道作業的戰例。

攻克新集，在戰略上意義更大。此仗一舉拔除了長期橫梗在根據地內的心腹大患，打通了鄂豫邊和商南根據地的路線，新集也成了鄂豫皖革命根據地的政治中心和首府。

雙橋鎮大戰是試陣的第三仗。紅四軍為擴大戰果，主動向平漢路出擊，先後襲佔李家寨和柳林車站，還冒雪截獲一列軍車，斃俘敵軍二千餘人。紅軍的襲擾，使北部交通大動脈處於癱瘓狀態。國民黨武漢行營主任何成浚急令孝感駐軍嶽維峻第三十四師前往解圍。紅四軍偵知嶽部動向，於3月上旬從五十裏外奔襲敵人。戰鬥在孝感雙橋鎮打響。蔡申熙與許繼慎分別率領紅十師、紅十一師，從澴水兩岸展開進攻。

這是一場有悖常理的戰役。兵法曰：倍則攻之，十則圍之。嶽維峻部擁有超過六個團的兵力，紅軍參戰部隊加上地方武裝也只有六個團，兵力略處下風。按照常規，這只能打場擊潰戰，但是，由於蔡申熙等紅軍將士的英勇頑強，竟然打成了殲滅戰。對於這場戰鬥，時任軍參謀長的徐向前有一段精彩的回顧：