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當時有一個叫三和義勇的中尉見習教官，被安排做山本的副官。但他自視甚高執意不肯，對內務主任鬆永抱怨說：“一個陝要當飛行教官的人，偏讓去當甲板軍官，實在難以從命。”鬆永笑著對他說：“你自己去向大佐回絕吧。”
三和馬上找到山本，不料卻被山本的威嚴所懾服。山本說：“我到任的第一個感覺是，本隊的軍紀尚待加強，軍紀不好就不可能有優良的軍隊，要改善軍紀，首先就得從禁止遲到、早退著手。從我們兩個開始做起吧!”
山本嚴肅的態度使三和不知所措，竟不自覺地答道：“好的，我會全力以赴，儘職儘責。”
當天全隊奉令集合，山本走上講台，目光掃視著全體官兵，語氣格外平靜地說：“本人從今天起擔任副隊長兼教育長。”語音一頓，絕大多數人都認為接下去要說的無非是一大篇冠冕堂皇的訓話，加上知道他並非飛行員出身，有的人已露出不屑一聽的表情。然而，山本卻出人意料地提高嗓門宣布；“各位軍官及士兵請注意，凡是蓄長發的人限在一周內全部剃掉，我的報告完畢。”
倒是全體官兵一時愣住了。當時，日本海軍航空隊的飛行員以精練的飛行技術而桀驁不馴，加之受英國皇家海軍航空隊的影響，多數蓄著長發，紀律鬆弛。雖然他們對山本的命令感到不滿，卻隻好在一周後全部剃成光頭。在山本的嚴格要求下，不到一個月的時間，霞浦航空隊的風氣已大為改觀，反對他的現象也無形中消失了。
一名當時與山本共過事的人在談到這時期的山本時說：“他寡言少語，不輕易發表意見，但他對下屬卻有著一種不可思議的魅力。”
山本到任後，抓緊一切機會學習有關航空的知識，閱讀了大量的有關書籍，每天擠時間堅持接受幾小時的飛行訓練。結果40歲的山本終於達到了單飛教練機的程度。
隨著山本對航空知識更詳細全麵的了解，逐漸使他更相信未來的海軍航空兵，完全有可能彌補日本海軍主力艦與英美的差距。山本相信他設想的有針對性的訓練計劃，能夠為日本建立一支航空母艦特混艦隊打好基礎。為此，他在霞浦航空隊利用碼頭和模擬飛行甲板的駁船，實行了嚴格而近乎殘酷的訓練，訓練標準完全從實戰出發。無論是細雨霏霏的白晝，還是伸手不見五指的黑夜，適應各種天候的飛行降落訓練夜以繼日。結果在訓練中發生事故而死亡的事件大幅度增加。山本將死亡者的名字記下來，掛在自己的辦公室，每當有新學員入隊時，都要首先向死亡名單敬禮，以激發隊員的好勇鬥狠性格。
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1925年10月2日，山本發起創建了霞浦神社。在發起倡議書中，山本寫道：“本隊自創建以來殉職者已有20餘名，每年之所以設壇招魂祭祀以迎其在天之靈，不僅出於對犧牲者當然之禮儀，而且還在於繼承已故戰友之遺誌，加倍奮起吾人之雄心壯誌，以期我航空界之飛躍發展，慰先輩僚友之神靈。為進一步徹底貫徹這一宗旨，茲在隊內創設神社，不論是壯烈殉職者還是不幸病故者，一概合祭其靈魂，如日夜膜拜此神殿得經常維持清新之心誌，即足以告慰故友在天之靈。”
1925年12月，山本在霞浦航空隊任職15個月後，又接受了新的委任，再度出使美國，任日本駐美大使館副武官。霞浦海軍航空隊的官兵對他的離任非常惋惜，他們已經習慣了山本的嚴格訓練。如果說在山本之前的霞浦航空隊還處於模仿階段的話，那麼山本在其不長的任期內，已大大地改變了這一舊貌，使日本海軍航空兵走上了獨立發展的道路。
1926年1月21日，當山本乘“天洋丸”駛出橫濱港起程前往美國的時候，航空隊的飛行員們駕駛整整一個中隊的飛機，出現在“天洋丸”上空，並作俯衝動作掠過船頭，以示同他們副隊長的惜別。據說以這樣隆重的儀式同一個人告別，在當時日本海軍曆史上是前所未有的。
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