近年空中加油技術使用得更為廣泛，空中加油機頻頻出現在一些區域戰爭中，如英阿馬島之戰、美國入侵巴拿馬以及1991年的海灣戰爭，空中加油機都發揮了重要作用。在 1985 年 4 月 15 日，美國空軍的 18 架 F-111 戰鬥轟炸機及 3 架 EF-111 電子反制機，自駐紮於英國的空軍基地出發，途經北大西洋、直布羅陀海峽，穿越地中海上空到達利比亞，順利執行轟炸任務。從起飛到降落，連續飛行 1 萬多公里，經過了 6 次空中加油，才使這次長程攻擊任務得以圓滿成功。
基本介紹
- 中文名：空中加油技術
- 外文名：flight-refuel technology
起源,發展,成熟的空中加油技術,空中加油種類,技術運用實例,
起源
對於一般的軍用航空器而言，不落地加油並且一次飛行上萬公里，在過去似乎是難以想像，而如今隨著空中加油技術的出現及實用化卻已成為事實。空中加油技術簡單地說，就是在空中一架航空器給另一架或數架航空器（或直升機）加注燃油，使其航程加大，續航時間增長的技術。
既然空中加油如此重要，那這項技術是何時出現的？早在第一架固定翼航空器問世之初，就有人提出進行空中加油的方式，以延長航空器的滯空時間，或減少航空器的內載油量便於起飛。而第一次空中加油則出現在二十世紀的 20 年代，其方式是在加油機上裝一條 15 米長的軟管，軟管的頭部有一個可以快速開關的活門，在進行空中加油時，加油機放下軟管從後上方慢慢掠過受油機，當受油機上的人抓住軟管後就以手勢表示銜接成功，然後將軟管插入油箱，打開活門於是開始加油。然而自第一次空中加油出現之後二十多年的漫長時間，空中加油這項新技術竟乏人問津而“束之高閣”，直到二次世界大戰結束以後噴氣式固定翼航空器迅速發展，空中加油技術才“重獲新生”。發展至今的空中加油技術早已不是早期以人工方式進行作業，目前發展比較成熟並被廣泛採用的空中加油系統主要有兩種，一種是軟管-浮錨式加油系統，另一種是飛桁式加油系統。
"馬特霍恩"（matterhom）計畫
日本偷襲珍珠港的成功對美國人而言是奇恥大辱，為了報這一箭之仇，羅斯福總統親自下令，一定要想辦法轟炸日本本土。
美國海軍的金上將提出了一個"異想天開"的建議：用美國海軍航母搭載陸軍的B-25轟炸機襲擊日本本土，這意味著轟炸機完成任務後根本無法返回，必須到中國內地降落。執行這一大膽計畫的是美國陸軍航空兵中校杜立特。1942年4月18 日夜裡，"大黃蜂號"航母上密密匝匝地停放著16架B-25轟炸機。在吉米·杜利特中校的指揮下，轟炸機從航母上艱難起飛，開始了它們的"不歸旅程"。在那個漆黑的夜晚，一架架B-25飛機像黑色的幽靈，呼嘯著從中國江南的丘陵飛過，最後不是棄機跳傘就是匆忙迫降在稻田。到達中國的75名飛行員中，3名死於降落過程中，8名飛行員被日軍俘虜，剩下飛行員都被中國軍隊或游擊隊搭救。杜立特轟炸的確是一個壯舉，它給日本人造成的損失也許微不足道，而轟炸產生的政治影響卻是巨大的，美國人和中國軍民的士氣得到大大的提升。對於日本本土的轟炸並沒有隨"杜立特轟炸"戛然而止，同盟國一直在策劃著名下一次轟炸。 一個更為大膽的計畫在醞釀之中，1943年11月，"馬特霍恩"（matterhom）計畫在魁北克和開羅會議上得到同盟國的批准。 其具體方案是：在印度集結一支新型B-29轟炸機部隊，轉場推進至成都附近的基地，在那裡加油、裝彈後，對日軍實施遠程攻擊。 1944年4月，第20轟炸機部隊的第一批B－29飛機，由肯尼思·沃爾夫準將率領進駐印度加爾各答，美軍隨即開始進行緊張的戰前訓練。4月14日，92架B－29轟炸機從加爾各答起飛，沿駝峰航線飛越喜馬拉雅山脈，有79架飛機抵達中國成都。在執行運輸任務的過程中，飛機和人員都有損失，也減少了發動機和機身的使用壽命。截至1945年1月，B－29從加爾各答起飛到成都加油、掛彈，或直接由成都起飛，對日本九州、本州西部、沖繩、中國台灣、鞍山、瀋陽等地的鋼鐵廠、飛機製造廠、煉油廠、交通樞紐和港口進行了多次轟炸。由於從成都起飛的B－29飛機只能到達日本西南部，無法轟炸東京、大阪等日本大城市，所以美軍對日本本土只進行了十次空襲，投彈僅800噸，難以擴大轟炸效果。 回顧馬特霍恩計畫我們可以得出這樣一個結論：靠地面補給進行的大規模遠程轟炸代價巨大、收效甚微，這也是二戰後美國戰略家在總結東京大轟炸時得出的結論。如何解決遠程攻擊的補給問題，人們想到了二十多年前發明的一項技術——空中加油。直接參與"馬特霍恩"計畫的B-29轟炸機對於空中加油技術的發展意義非凡，因為，世界上第一架專門設計的空中加油機正是由B-29轟炸機改裝而來。
杜立特行動
杜立特行動發展
1917年，俄羅斯海軍飛行員亞歷山大·塞維爾斯基提出空中加油的構想，十月革命後他移居美國，並為自己的空中加油技術申請專利。1923年6月27日，美國陸軍航空隊的L.H.史密斯上尉利用軟管加油技術為一架DH-4B型飛機加油，創造了持續留空飛行6小時38分的記錄，這是航空史上第一次真正意義的空中加油。隨著第一次世界大戰的結束，商業航空迅速發展，為了彌補運輸機航程不足的缺陷，實現跨大西洋的商業空中航運，需要採用空中加油技術。
在商業利益的驅使下，民用空中加油技術迅速發展，1929年1月1日至月7日，通過空中加油，美國的C-2A飛機創造了留空飛行一個星期的壯舉。早期的加油技術由於空中加油傳輸管路連線技術複雜，一直難以推廣發展，後來英國人發明了"曲型軟管"加油裝置，這種裝置利用拖曳系統釋放加油管和導引索，受油機抓住導引索，從而連結加油管進行加油。
這種加油技術對接複雜，需要受油機受油員手動操縱，且只能進行重力加油。一戰結束後迎來了短暫和平時期，空中加油技術在軍事上的運用始終沒有引起人們足夠的重視，然而，有遠見的軍事家已經看到空中加油技術巨大的軍事潛力。1936年，Hap Arnold在他所著的《This Flying Game》中斷言："在空軍獨立成軍前，它就會執行全球性質的使命，裝備精良、訓練有素的空軍，在全球範圍的作戰影響力將會全面超過陸軍和海軍。空軍全球作戰的構想，在有了空中加油技術後，就能夠更加容易的實現"。
1949年，英國空中加油公司試驗成功"軟管錐套"加油裝置，很好地解決了空中對接的技術難題。1950年，波音公司開發了"伸縮套管"加油裝置，即著名的"波音探管"，美國人很快將這一技術使用到KB-29P飛機上。
為了區別這兩種加油技術，人們習慣地把軟管錐套加油裝置稱為"軟式加油"，把伸縮套管加油裝置稱為"硬式加油"。
"軟式加油"裝置通過加油吊艙放出加油軟管，受油機飛行員操縱飛機使受油探頭與加油錐套對接，頂開錐套內的單向活門實現加油。"軟式加油"技術可以同時為多架飛機加油，還可以給直升機加油，缺點是加油速度較慢，受大氣紊流影響較大，對受油機飛行員的技術要求較高。
"硬式加油"裝置由伸縮式加油管、壓力供油機構和控制機構組成，加油對接主要由加油員完成。其優點是加油速度較快，對受油機飛行員的技術要求較低，但一次只能為一架飛機加油，而且無法給直升機加油。加油機通常由大型運輸機改進而來，因此，較大的載油量、改裝易於實施、作戰適應性強和研製成本低就成為選擇加油機平台的重要指標。
冷戰時期對空中加油方式的戰略選擇
二戰結束後，冷戰格局慢慢形成，美國的保守勢力敏銳地察覺未來世界將是美、蘇對抗的格局。為了應對這種挑戰，美國開始考慮改組軍隊，建立獨立的空軍被提到議程，艾森豪和杜魯門是這種觀點的有力支持者。由於嘗到了核子彈轟炸廣島、長崎的甜頭，美國人把核威懾作為國家的主導戰略。
1946年，美國戰略空軍（SAC）宣告成立，遠程轟炸成為人們考慮的首要戰略問題。美國人從"東京大轟炸"的反思中認識到空中加油的重要性，在美國戰略空軍成立幾周后，空軍重型轟炸機航空委員會的諮詢機構提議發展空中加油技術。當時可供選擇的機種有限，加油裝置也只有少數幾種現成的方案。1948年美國人定購了35套英國曲型軟管加油裝置，配備在KB-29M上，1950年隨著波音探管研製成功，採用"硬式加油"的40架KB-29P裝備美國戰略空軍部隊。
美國空軍並不是從一開始就選擇"硬式加油"方案的，實際上，直到1950年空軍戰鬥機都採用"軟式加油"方案。3年後，美國戰略空軍對"軟"、"硬"加油系統進行了對比，最後選擇了伸縮套管加油裝置。
對於執行遠程戰略轟炸的大型轟炸機而言，多點對接的"軟式加油"沒有意義，而對加油速度的要求卻很高。對於一架載油幾十噸甚至上百噸的轟炸機而言，每分鐘1000公斤左右的加油速度，一架飛機的加油就需要幾十分鐘時間，這顯然是是難以滿足要求的，"硬式加油"每分鐘可加油3000公斤左右，是戰略轟炸機唯一可以選擇的加油方案。
當時空軍戰鬥機協會反對淘汰"軟式加油"系統，但是他們的意見被戰略空軍否定了，因為當時加油機配備工作是由戰略空軍司令部負責的。
隨著B-52轟炸機的出現，空中加油機不可避免的進入了噴氣時代，1956年，由波音707改裝的KC-135首飛，1957年裝備空軍，從此，KC-135在美國戰略空軍的操縱下成為空軍唯一的專門加油機。1981年，載油更多的KC-10投入使用。
關於空中加油的"軟硬之爭"，出於不同的戰略考慮，英國、法國和前蘇聯都選擇了"軟式加油"，美國海軍和海軍陸戰隊也同樣選擇了"軟式加油"。然而，越南戰爭中空中加油技術在實戰中得到了檢驗，"硬式加油"的優越性逐步被美國空軍所認可。
空中加油在戰爭中的運用
冷戰期間，空中加油技術在局部戰爭中發揮著越來越重要的作用。韓戰中它初露鋒芒，越南戰爭中它大顯身手。
1967年5月31日，KC-135加油機組執行了一項特殊的營救任務。按預定計畫，KC-135給兩架海軍的A-3加油機加油，此時，8架海軍的F-8飛機也希望得到A-3的空中加油支持。第一架A-3加油機給一架F-8飛機加油，KC-135正在給另一架A-3加油機加油，此時，另一架A-8飛機已經等不到A-3加油機脫離KC-135，便直接與A-3加油機對接，空中形成了奇特的三機疊羅漢的加油。與此同時，2架海軍的F-4飛機和1架空軍的F－104也需要空中加油。在此次複雜的加油過程中，KC-135由於燃油輸出太多，不得不在一個簡易機場緊急著陸。
在大規模的局部戰爭中，空中加油機也許是最繁忙的角色，此次加油顯示了實戰中加油機調動的複雜性，同時，不同加油系統之間的矛盾也初現端倪，然而，空中加油在作戰中成績斐然，將這一切都淹沒了。在整個越南戰爭中，KC-135加油機為多達195000次空中打擊提供空中加油，加油達850000次，戰爭的高峰期共有195架空中加油機投入使用。
值得一提的是美國總統候選人麥凱恩，他在越南戰爭中因飛機受傷、燃油耗盡，最終落入越南人的手中，對於空中加油技術的重要性他是深有體會的。有趣的是三十年後，就是這位麥凱恩，在美國下一代空中加油機方案招標中成為風雲人物；在2008年的美國總統大選中，他的"戰爭英雄"和"國防問題專家"的角色，為他的總統競選加分不少，這是後話。
越戰結束後，美軍面臨的戰爭格局發生了改變，大規模的局部戰爭變成了有限規模的局部衝突，外科手術式的遠程突擊成為美軍的主要攻擊方式。1983年的格瑞那達，1986年的利比亞空襲，都是在空中加油機的支持下完成的。在這些遠程轟炸攻擊中，"硬式加油"系統顯示了良好的性能。1991年底，隨著蘇聯的解體，冷戰的鐵幕落下，核戰爭的威脅大大降低。1990年美軍提出了"全球到達－全球攻擊"的戰略，為此，美國改變了本土為主的加油機部署方案，開始在全球多個基地部署空中加油機。
1991年，第一次海灣戰爭的爆發，為美國實施全球干預政策提供了絕佳的機會。
1991年1月17日，B-52從路易斯安娜州起飛，通過空中加油直飛伊拉克，用巡航飛彈攻擊到巴格達。在第一次海灣戰爭期間，美國空軍平均每天出動240架加油機，為1000多架飛機提供空中加油，海灣戰爭的作戰效果證明了空中加油技術在作戰套用中的成功。美國空軍在總結海灣戰爭經驗時指出：如果沒有空中加油，"沙漠風暴"將是另外一種完全不同的戰爭，正是有了空中加油的支持，才能保持高強度、高密度的攻擊，從某種意義上講，是加油機而不是攻擊機決定了空戰的規模。
成熟的空中加油技術
空中加油機主要是以延長戰機執行任務的時間，或是延長戰機的作戰航程為目的的軍用航空器。在加油機的機身下層機艙全為油箱，上層機艙可裝載人員、物資。故其任務航程中除執行加油任務外，併兼任運輸機執行運輸任務。
雖不論空中加油機是採用上述任一種的空中加油設備或作業方式，現代化的空中加油作業仍然需要飛行員正確且細心的操作，需要加油機與受油機的配合協調，才能安全完成加油任務。現代化空中加油作業的過程大致如下：首先是加油機和受油機必須依照預定時間在預定地點會合，才能進行空中加油作業。然後受油機和加油機實施銜接，銜接成功之後加油系統依據信號自動接通油路。加油完畢後，受油機依據加油機的指揮進行脫離，整個加油過程便順利完成。
空中加油技術不僅增加了戰機的航程，而且大大提高了戰機的生存能力，已成為現代戰爭中重要的空中後勤支援力量，使原本不可能完成的任務成為可能。空中加油技術的運用，改變了以往人們只能從戰機的內載油量、航程來確定其執行任務種類的傳統觀念，使人們對空中加油機支援戰機的作戰能力有了新的認識，空中加油技術在未來的戰爭中仍將發揮其重要的作用。至目前為止，發展成熟的空中加油技術可分為下述三項。
軟管-浮錨式
軟管式空中加油設備亦稱為軟管-浮錨式（Probe & Drogue）加油系統，是英國空中加油有限公司在繼承前人經驗的基礎上所研發出來的，於 1949 年問世。採用此種方式進行空中加油，受油機的設備非常簡單，只要在機首或機翼前緣裝一根固定的或可伸縮的受油管即可。而加油機的加油設備則由絞盤、一條 22 至 30 米長的軟管和一個漏斗式浮錨所組成。浮錨呈漏斗狀，且重量輕，上面裝有機械自鎖機構。當受油管伸進浮錨後，浮錨上的機構自動鎖緊受油管口使之與輸油軟管相銜接，軟管則由絞盤控制放出和回收。
實際的加油過程是：在空中加油時，加油機內的操作人員將軟管放出機外，軟管下的黃褐色信號燈閃亮。受油機的飛行員收到準備妥當的信號後，便調整自己的航空器位置將受油管放入浮錨內，只要自鎖機構鎖緊完成銜接後，燃油便自動輸送至受油機。由於受油機與加油機的速度差及高度差都有嚴格的規定，因此受油機飛行員的操縱動作必須十分穩定準確。若加油過程一切正常，黃褐色信號燈就會自動熄滅，若遇到緊急情形時紅色警告燈就會閃亮，告訴受油機的飛行員進行位置調整。加油作業結束後受油機將減速，當加油機與受油機的速度差達到一定數值時，在張力作用下，輸油軟管和受油管就會自動脫離，燃油輸送自動切斷，然後受油機和加油機的距離和高度差逐漸拉大，受油機到達安全距離後再向另一側滾轉自加油作業編隊脫離，而加油機就可繼續給下一架戰機加油或是回收加油軟管。
軟管-浮錨式加油系統經過逐步改進，運作性能不斷提高，其優點是一架大型加油機上可裝置數套加油設備，可以同時給幾架戰機加油。由於加油機與受油機存在相對運動，採用具有柔性的軟管銜接安全性好。缺點是對大氣亂流相當敏感，銜接時比較困難，對飛行員的操作技術要求高；其次是輸油速度慢，約為每分鐘1 500升左右，因此給大型軍機加油時需要較長的作業時間。目前美國海軍與數國海空軍軍用航空器採用此種方式執行空軍加油任務，操作機種有洛馬公司的 S-3B、洛馬公司的 KC-130、波音公司的 707-200。
飛桁式
伸縮桁桿式空中加油設備亦稱“飛桁（Flying Boom）”式加油裝置，也稱為硬式加油設備（與軟管-浮錨式加油相對應），由美國波音（Boeing）飛機公司所研發成功，緊隨在英國的軟管式加油設備之後，於 1949 年 12 月開始使用。加油機的尾部結構裝有一具由兩截可伸縮的剛性伸縮管所組成的加油桁桿與操作人員控制艙，其結構與機尾結構合而為一，在控制艙的操作人員是在機上趴著操作的。加油桁桿平時為收起狀態，進行空中加油作業時將其伸出。在加油桁桿的中間裝有V形操作面，後緣間的夾角約 130 度左右，V形操作面的作用類似於航空器的升降舵，操縱它可使加油桁桿在一定範圍內移動。例如美國 KC-135 加油機上的飛桁式空中加油設備，其內管的伸縮距離為 6 米，上下活動範圍各為 54 度角，橫向活動範圍為 34 度角，並且由專職的加油操作人員進行操作。
KC-135 系列是美國數量最多的加油機，機腹中線的黃線為受油機的參考線，受油機欲加油時須參考加油機機腹之黃色參考線，及加油機操作員指示調整速度及位置。在進行空中加油作業時，加油機上的操作員通過信號指揮受油機接近已伸出的加油桁桿。當兩機之間的距離很近時，相對位置保持不變，然後操縱V形操作面小翼，並通過加油桁桿的長短伸縮，到達適當位置後使之與受油機上的受油管銜接。由於有加油員的操作，所以使用飛桁式的空中加油設備時，受油機飛行員的操作相對於使用軟管-浮錨式空中加油設備時要更容易些。一旦兩者銜接好，加油桁桿便自動鎖定開始給受油機輸送燃油。加油作業完畢後的兩機分離，可由飛行員控制，受油機的速度可放慢或是加油機的飛行速度提高，使加油桁桿自動開鎖，燃油輸送自動切斷，兩機於是自加油作業編隊脫離。
與 F-16C F-15C/D 編隊飛行的 KC-135R，飛桁式加油機雖然輸油大，一架 F-16 在接管後約 2 分鐘就完成加油，但一次只能為一架飛機加油採用飛桁式加油設備，具有輸油速度快，可達到每分鐘 6,000 升左右，因為是使用剛性桿，所以對空氣亂流不大敏感，並有銜接操縱方便等優點。其缺點是一次只能給一架戰機加油，通用性差，並且需要有受過專業訓練的加油操作員。目前美國空軍軍用航空器大部分採用此種方式執行空中加油任務，操作機種有波音公司的 KC-135E/R 與 KC-10。
混合式
美國空軍為波音公司的 KC-135 系列的加油桁桿尾端發展一套漏斗式浮錨加油軟管改裝套件，視任務性質（受油機受油系統）加裝。波音公司的 KC-10 於設計時即考慮任務性質，於機尾加油桁結構處裝置了兩套管線。
空中加油種類
夥伴式空中加油技術是指同類型飛機間的空中加油技術。通常是在飛機上掛載軟管式加油吊艙，為另一架或數架戰機進行空中加油。夥伴式空中加油技術主要運用與戰鬥飛機上。夥伴式空中加油與用運輸機、轟炸機或客機上改裝而來的空中加油機相比，夥伴式空中加油機的改裝技術和難度要遠小於大型空中加油機。
技術運用實例
據統計資料顯示，現在全球現役的空中加油機有上千架，擁有加油機的國家也有十幾國，例如美國、俄羅斯、英國、法國、沙烏地阿拉伯、以色列等。其中美國是名副其實的空中加油機大國，其運算元量占全球空中加油機總數的四分之三。美國陸海空三軍使用的空中加油機主要有波音公司的 KC-135E/R 與 KC-10、洛馬公司 KS-3B 與 KC-130H 等，這些加油機都曾在海灣戰爭中使用過。長期以來能夠獨立發展空中加油機及技術的國家主要是美國、英國和俄羅斯，其他國家或地區主要是使用他們的成品和設備，如最近採購 KC-135 空中加油機的新加坡。
VC-10空中加油機採用“軟式加油”