空中加油机就是给飞行中的飞机及直升机补加燃料的飞机。多由大型运输机或战略轰炸机改装而成 。其作用可使受油机增大航程，延长续航时间，增加有效载重，以提高航空兵的作战能力。空中加油机的加油设备大都装在机身尾部，少数装在机翼下面的吊舱内，由飞行员或加油员操纵。
一、空中加油的主要作用
空中加油作为飞机发展的一种技术，首先是为了增大飞机的航程或延长续航时间，执行远程作战任务而研制的，在掌握这种技术后，发现其作用更加广泛，可以归纳为以下几个方面。
1.加大了飞机航程和作战半径
为提高飞机的航程和作战半径，飞机设计师们尽量减轻飞机结构重量，并尽量增加飞机的载油量，但是载油量的增加对飞机的其他性能都会有不利的影响。而空中加油技术却成功地解决了这一问题，弥补了飞机载油量的不足，经过空中加油的飞机完全可以执行超过飞机作战半径的超远程作战任务。所以战略空军都配备空中加油机。为轰炸机护航的战斗机也需要通过空中加油，以完成护航任务。
2.增加载弹量，提高运输能力
对于轰炸机和强击机来说，由于受到最大起飞重量的限制，若要完成远程任务，多载燃料，势必减少载弹量，这样就影响其轰炸攻击能力。如果应用空中加油技术，就可以最大限度的载弹，起飞后进行空中加油，这样就解决了油量少的问题，也满足了对跑道长度和质量的过高要求。运输机也存在这个问题，最大载货量时不能满载油。在英、阿马岛战争中，英国为C-130运输机加装了空中加油系统，使用空中加油，C-130飞机面向前线的运输能力大大加强。
3.延长留空时间
巡逻机和预警机在战争中的地位是十分重要的。而这些飞机由于机载设备多，留空时间就受到了影响。要想保持空中巡逻和警戒，所需出动的飞机架次就很多。如果使用空中加油，少量的飞机就可以完成任务。据估算，用F-4飞机在离基地640千米处进行巡逻，要求两架飞机每15分钟起飞巡逻一次，在24小时内要出动192架次。如果使用空中加油，每架飞机以巡逻4小时计算，则出动12架次就能完成巡逻任务。所以在马岛战争中，英国迅速给“猎迷”巡逻机和预警机加装了空中加油系统，使“猎迷”巡逻机能沿阿根廷海岸执行19小时的巡逻任务。
4.救援
对于燃油减少到不足以返航的飞机，实施空中加油可以使其顺利返航。
二、空中加油操作过程
空中加油过程一般包括会合、对接、加油和解散四个程序。
空中加油要求会合空域的天气少云，能见度一般应大于10千米，由于加油时飞机需要保持平稳飞行，要求加油作业区不能有明显的垂直气流。
下面以空中加油吊舱的软管式加油系统为例说明加油过程。
1.会合
空中加油的两机会合可以有四种方式：同航线会合、定时定点会合、对飞会合和空中待机会合。无论哪种会合方式，受油机均应比加油机飞行高度低600米。
加油机和受油机在指定的空域会合后即开始进行加油前的编队，飞行编队队形可采用50米×50米。
空中加油吊舱尾部软管锥套收藏处有一个红、黄、绿信号灯面板，加油机的加油控制板（设在加油员舱或驾驶舱）上有各种加油控制和指示信号灯及开关。
首先，加油机放出软管，使加油软管处于全拖曳位置。
在两机编队飞行时，吊舱呈巡舱状态，红灯亮。加油过程开始时，将控制板上“回绕、拖曳”指令开关从“回绕”位置扳到“拖曳”位置，冲压空气涡轮同时由顺桨状态进入低转速状态，软管卷盘机构先回绕一点，刹车止动块从刹车刺轮中退出而松刹车，锥管在弹力作用下从吊舱内弹出，锥管弹出后由于气流作用，软管在稳定伞阻力作用下向后拖出，此时吊舱内软管卷盘收放控制机构工作，软管卷盘拖曳过程中产生的功率通过软管卷盘、链轮链条、变速箱、泵/马达（此时处于泵工况）所吸收，控制软管放出速度为1.2—3米/秒，到软管放出至全拖曳位置前1.5米时（此时红灯灭、黄灯亮），再将放出速度减慢，直到全拖曳位置时制动。
2.对接
加油机和受油机在指定的空域会合后即开始进行加油前的编队飞行并准备对接。受油机应采取严格的安全措施，带有射击武器时，更应特别注意安全，除加油和通话开关外，飞行员不得触及其他电子开关。
受油机驾驶员见到黄灯信号后，开始从加油机下方外侧进入并在离锥管至少5米，离吊舱中线垂直高度至少5米作对接前的编队飞行，然后受油机以比加油机表速快0.6—1.5米/秒的速度（速度越慢越好，以免软管响应机构来不及回绕软管，而使受油插头上的薄弱环节折断）慢慢将空中加油探头插入锥管内，靠受油插头在锥管内的滑动使插头插入空中加油接头并夹紧密封。
3.加油
加油机上低压燃油泵在整个飞行中一直处于低转速的值班状态。对接完毕后受油机前进，前推锥管1.5米（吊舱响应机构响应）时，黄灯灭、绿灯亮，说明进入空中加油范围以内。此时冲压空气涡轮由自动控制装置控制，会自动增速到6500转/分的空中加油状态并打开吊舱上的加油插板开关（加油机上的低压燃油泵由值班状态升为额定工作状态），吊舱内的燃油升压泵也因涡轮增速而达到最大压力，于是加油机油箱内燃油从加油机燃油低压泵打出，经加油开关、吊舱燃油升压泵、流量文氏管、流量变送器、燃油通气开关、加油软管、加油接头、受油插头、受油机加油开关而进入受油机的油箱。其控制原理是：燃油升压泵打出的燃油要流过一个文氏管，文氏管设计成其喉部压力等于加油接头处压力，用测量和控制文氏管喉部压力（调节涡轮转速）的方法实现控制加油接头处的压力稳定在规定范围内。
加油过程中，加油机加油控制板上能随时显示加给受油机的油量以及加油压力和各附件工作情况。
加油过程中，由于两机可能存在速度差，当受油机相对加油机位置前进时，锥管上稳定伞阻力产生的拖曳载荷由于受油机探头前推而减小，拖曳载荷加给卷盘机构上的拖曳力矩将小于加油响应机构恒力弹簧和响应液压力加给卷盘机构的回绕力矩，因此卷盘回绕软管以防止软管打弯和松弛。反之，受油机后退时，由于受油插头和加油接头最大脱开力，受油插头拉动加油接头而不脱开，加大了拖曳载荷，超过了响应机构加给卷盘的回绕力矩，软管被拉出。软管这种随受油机前进或后退而被回绕或拉出的功能称为软管的响应，一般吊舱的软管响应距离约为8—9米（有的还要长些）。也就是说，受油机在对接后向前推进1.5米进入加油区，再向前推7.5米就出了响应区进入前禁区。在前禁区，前推；软管不再响应，此时红灯亮，加油停止（也有的吊舱此时加油并不停止），提醒飞行员后退。进入前禁区时，除信号指示外，也可看到加油软管上正常加油区的某种颜色标记已经全部进入吊舱（也有用软管上的彩色环来标记加油区的），这些都可提醒受油机飞行员。加油中如果受油机后退太多，使软管拖曳到离全拖曳还有1.5米时，绿灯灭、黄灯亮，进入后禁区，吊舱内燃油升压泵停泵，告诉飞行员不能再退了，同时从软管的正常加油区颜色标记全部拖出吊舱也能看出已进入后
禁区。
加油中，如果受油机加满油或已加到预定的加油量，受油机加油开关、吊舱的加油开关都关闭，燃油停止流动，绿灯灭，冲压空气涡轮降转，燃油升压泵停泵（有的吊舱在绿灯灭时红灯亮）。
加完油后受油机后退，将软管拉至全拖曳位置，黄灯亮。如再后退，当插头和加油接头的脱开力大于140千克力的正常脱开力时，插头脱出，插头和加油接头自行密封，两机脱离。加油机根据加油控制板指示的加油量通知加油机飞行员，有的受油机需要驾驶员调整飞机的总油量指示。
在紧急情况下，受油机快速后退至全拖曳位置时，在加油吊舱的燃油升压泵没有降转情况下，当受油插头和加油接头的脱开力大于236千克力时，也会“应急脱开”。
受油机加油完毕后，各油箱加油开关自动关闭，加油完毕信号灯亮，受油机可以减速退出加油。加油机也由于加油管中燃油停止流动由吊舱的相应机构使加油的输油泵停止工作或转换到值班状态，并在座舱的加油控制仪表板上显示。
在加油过程中，加油机和受油机在飞行高度、飞行速度和相对位置上都要保持好，否则将影响到加油作业的实施。在加油时，受油机重量增加较多，尤其是小型飞机，增加的重量占飞机总重比例较大。由于在空中加油过程中，加油机保持速度不变飞行，也要求受油机维持速度不变。受油机重量增加，速度不变，飞机升力就不足以和飞机重力平衡，必须带杆增加飞机迎角以增加升力；而迎角增加又增大了飞机的阻力，使飞机阻力和推力的平衡遭到破坏，不采取措施，飞机就会减速，因此需补加油门增加推力或拉力，只有这样才能保持原飞机速度。加油机由于油量减轻也将会影响飞机姿态，不过由于加油机总重较大，油量减少影响不大。但加油机给大型飞机加油时，由于加出的油量较多，对加油机的姿态也将有不小的影响。所以在加油过程中，加、受油机都要随时保持速度的协调一致。
4.解散
在加油过程完毕后，受油机退出加油，受油机在退出前，应稍稍向下压一点高度，这样当受油插头与加油接头脱开时，带稳定伞的锥管会向上方飘起，锥管不打机身，而直升机在加油完毕后则是向上方飞起，加油接头与受油插头脱开时，锥管就会向下落，以免锥管碰撞旋翼。
受油机退出后，如果需要给第二架受油机加油，则重复前面的过程，如果没有第二架飞机加油，则加油员将加油控制板上指令开关放在“回绕”位置，冲压空气涡轮增速至6900转/分，软管卷盘机构（此时泵/马达处于马达工况）回绕软管，软管的回绕速度由软管卷盘机构控制，一般为0.6—1.5米/秒，在软管锥管回绕到接近吊舱尾部时再将回绕速度进一步放慢，软管锥管到达收藏位置时，卷盘停止转动并由卷盘锁制动。
经典空中加油机
空中加油这一航空技术，从出现至今已有几十年的历史。经过几十年的发展应用，空中加油技术逐渐成熟并日趋完善，应用也越来越广泛。空中加油机已从活塞飞机到涡轮螺旋桨飞机，继而到喷气飞机；飞机的可供加油量也由数千升增至十多万升；受油机也遍及战斗机、强击机、轰炸机、运输机、巡逻机、预警机、侦察机和直升机；除美、俄、英、法等国拥有数目可观的加油机外，许多中小国家也有了空中加油机，全世界正在服役的空中加油机约有1500多架。
一、KB-29空中加油机(美）