Для выяснения обстановки туда же выехал оберст Клееманн. Он подтвердил опасения командира мотоциклетного батальона и попросил усиления артиллерией. Вскоре под с. Мелехи прибыли 8-я батарея и 2-й дивизион 75-го артполка.
Однако положение на фронте 3-й танковой дивизии все еще оставалось неустойчивым. Советские войска предпринимали настойчивые атаки в районе сел Чернухи и Мелехи, прорываясь в восточном и северо-восточном направлениях. Для объединения всех немецких сил, действовавших на этом участке (3-го мотоциклетного батальона, 521-го противотанкового дивизиона и 3-го батальона 6-го танкового полка) прибыл командир 6-го танкового полка оберст-лейтенант фон Левински. Перед ним генерал В. Модель поставил сложную задачу: отразить все попытки прорыва, занять с. Мелехи и продвинуться на юг вплоть до с. Тишки. Вечером разведывательная группа под командованием обер-фельдфебеля Кречмара, установила связь с артиллеристами 16-й танковой дивизии
[17]. Тем самым окружение было еще более уплотнено.
Утром 16 сентября группа оберст-лейтенанта фон Левински получила приказ захватить с. Жданы и Мелехи. В случае, если там будет оказано серьезное сопротивление, разрешалось их блокировать, предварительно заминировав ведущие от сел дороги. Батальоны 394-го пехотного полка должны зачистить местность вокруг с. Исковцы-Сенчанские и хут. Красный. В дальнейшем предполагалось перевести дивизию в северо-западном направлении, передав участок 9-й танковой и 25-й моторизованной дивизиям. Поэтому группе обер-фельдфебеля Кречмара требовалось удерживать с. Тишки и переправы через р. Удай.
Прежде чем противник приступил к реализации своих планов, его оборона в районе хут. Красный подверглась сильным атакам. Красноармейцам удалось прорвать фронт в южном направлении, и их остановили только у артиллерийских позиций. Около полудня противник перешел в контрнаступление. В 14.00 группа оберст-лейтенанта фон Левински заняла с. Мелехи, а в 15.00 командир 2-го батальона 394-го полка доложил о взятии хут. Красный. Оборону с. Исковцы-Сенчанские передали командиру вновь образованной боевой группы Калькбреннеру (взвод 39-го саперного батальона). В 17.45 весь боевой участок от хут. Красный до с. Тишки, включая с. Чернухи и Мелехи, принял под свое командование майор Франк. В его руках оказались 3-й мотоциклетный батальон, разведывательный батальон и группа Калькбреннера
[18].
Утром 17 сентября, когда штаб и Военный совет Юго-Западного фронта покинули хут. Верхояровка, перед 3-й танковой дивизией стояла задача по дальнейшему сужению кольца окружения в общем западном направлении. Группа оберста Клееманна должна была продвигаться через с. Гильцы, а группа Франка – занять и удерживать с. Вороньки и Чернухи, направив разведку в сторону г. Пирятин.
В 12.00 стало известно, что передовые части 25-й моторизованной дивизии переправились через р. Сула в районе с. Сенча и теперь продвигаются в сторону г. Пирятин. Наземная и авиационная разведка не могла обнаружить крупных войсковых колонн перед фронтом группы майора Франка, поэтому у немецкого командования возникло ощущение, что положение здесь стабилизировалось. О том, что именно здесь будет прорываться управление всего Юго-Западного фронта, противник даже не подозревал. Только в 13.45 авиаразведка заметила крупные колонны автотранспорта у г. Пирятин. Немедленно по ним стали наносить удары пикирующие бомбардировщики.
Группе фон Мантойфеля, действовавшей на крайнем северном фланге дивизии, приказали установить контакт с 4-й танковой дивизией. Изъятые из ее состава 2-й батальон 3-го пехотного и 2-й батальон 6-го танкового полков поступили в распоряжение командира пехотной бригады, который вел бой за с. Антоновка. Командный пункт 3-й танковой дивизии вечером перебрался в с. Гильцы. Прибывавшая 25-я моторизованная дивизия предполагала атаковать г. Пирятин
[19].
На следующий день частям 3-й танковой и 25-й моторизованной дивизий пришлось вступить в непосредственное боевое столкновение с колоннами штабов 5-й армии и Юго-Западного фронта, выходившими из г. Пирятин в восточном направлении. Однако немецкая разведка просмотрела их выдвижение, поэтому соединение генерала В. Моделя получило достаточно пассивную задачу. Ему предстояло провести зачистку восточного берега р. Удай, не пересекая саму реку, а после прибытия 25-й моторизованной дивизии – отправиться в северо-восточном направлении.
Первым высвободился разведывательный батальон: уже в 10.00 его сменили передовые части 110-го моторизованного полка. Его командир поспешил установить связь с группой оберста Клееманна, так как в 10.30 от разведки поступил доклад, что на западном берегу р. Удай замечено движение маршевых колонн, советская пехота в сопровождении разнообразной техники направляется с севера к г. Пирятин. Через пять минут движение заметили и солдаты группы оберста Клееманна. Усиленная рота 394-го полка во взаимодействии с танками и артиллерией атаковала с. Приходьки и, захватив его, приступила к зачистке лесного массива к северо-востоку от села.
Части 3-го батальона 6-го танкового полка тем временем вступили в бой с группой советских танков и бронемашин, двигавшихся по дороге на Пирятин. Возможно, здесь действовали части 10-й танковой дивизии генерала К. А. Семенченко, а также 289-я дивизия полковника Д. Ф. Макшанова из состава 31-го корпуса. В 12.00 произошла первая за все время наступления атака советских бомбардировщиков по частям 3-й танковой дивизии: удару подверглись позиции группы оберста Клееманна. Также оказались атакованы и рубежи, занимаемые разведывательным батальоном, причем атака была настолько сильной, что потребовалось усилить батальон ротой 2-го батальона 3-го пехотного полка. Сам батальон обосновался в с. Бондари.
В 12.00 оберст Клееманн доложил, что в треугольнике к северу от г. Пирятин сконцентрировалось большое количество советских войск и техники. Через полчаса командир 75-го артполка сообщил о скоплении транспорта в самом городе. Они запросили авиацию, командование корпуса поддержало это решение. А до ее прибытия г. Пирятин и мост через р. Удай, по которому осуществлялась переправа, оставались под обстрелом немецких орудий. Появившиеся вскоре «Ю-87» с пикирования атаковали скопление войск и техники в Пирятине. Немецкие солдаты с удовлетворением наблюдали, как в городе разгораются пожары, охватывая один квартал за другим.
Через несколько минут в бой пришлось вступить солдатам 119-го пехотного полка. Его южный фланг оказался атакован со стороны с. Куреньки, а северный – в районе с. Яцины. Командир полка запросил помощи, и генерал В. Модель направил к нему единственную свободную часть – усиленную роту 2-го батальона 3-го пехотного полка. Совместно с 1-м батальоном 119-го полка она успешно отразила атаку красноармейцев на с. Яцины. С севера их поддерживал разведывательный батальон 3-й танковой дивизии.
