การทดลองเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศครั้งแรกๆ เกิดขึ้นในทศวรรษ 1920 โดยเครื่องบินสองลำที่บินช้าจะบินเป็นขบวน โดยใช้สายยางจากถังเชื้อเพลิงแบบพกพาของเครื่องบินลำหนึ่งต่อเข้ากับช่องเติมเชื้อเพลิงปกติของอีกเครื่องบินหนึ่ง การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศครั้งแรก ซึ่งพัฒนาโดยอเล็กซานเดอร์ พี. เดอ เซเวอร์สกีเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 25 มิถุนายน 1923 ระหว่างเครื่องบินปีกสอง ชั้น Airco DH-4B สอง ลำของกองทัพอากาศสหรัฐฯสถิติระยะเวลาบินต่อเนื่องถูกทำลายโดยเครื่องบิน DH-4B สามลำ (เครื่องบินรับเชื้อเพลิงหนึ่งลำและเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงสองลำ) เมื่อวันที่ 27-28 สิงหาคม 1923 โดยเครื่องบินรับเชื้อเพลิงสามารถบินอยู่บนอากาศได้นานกว่า 37 ชั่วโมง โดยใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ 9 ครั้ง เพื่อถ่ายโอนน้ำมันเบนซินสำหรับเครื่องบิน 687 แกลลอนสหรัฐ (2,600 ลิตร)และน้ำมันเครื่อง38 แกลลอนสหรัฐ (140 ลิตร)ลูกเรือกลุ่มเดียวกันนี้ได้สาธิตประโยชน์ของเทคนิคนี้ในวันที่ 25 ตุลาคม 1923 เมื่อเครื่องบิน DH-4 บินจากเมืองซูมาส รัฐวอชิงตันซึ่งอยู่บริเวณชายแดนแคนาดา-สหรัฐอเมริกาไปยังเมืองติฮัวนา ประเทศเม็กซิโกและลงจอดที่ เมือง ซานดิเอโกโดยใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศที่เมืองยูจีน รัฐโอเรกอนและ เมืองซาคราเมน โตรัฐแคลิฟอร์เนีย  

การสาธิตการทดลองเทคนิคการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศที่คล้ายคลึงกันนี้เกิดขึ้นที่สถาบันวิจัยอากาศยานหลวงแห่งอังกฤษและโดยกองทัพอากาศฝรั่งเศสในปีเดียวกัน แต่การทดลองในช่วงแรกเหล่านี้ยังไม่ได้รับการพิจารณาว่าเป็นสิ่งที่สามารถนำไปใช้ได้จริง และโดยทั่วไปถูกมองว่าเป็นเพียงการแสดงผาดโผน

เมื่อเข้าสู่ช่วงทศวรรษ 1920 ผู้ที่ชื่นชอบการบินจำนวนมากขึ้นต่างแข่งขันกันเพื่อสร้างสถิติการบินระยะไกลทางอากาศใหม่ โดยใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ ผู้ที่ชื่นชอบการบินคนหนึ่งซึ่งจะปฏิวัติการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศคือ เซอร์อลัน คอบแฮมสมาชิกของกองบินหลวงในสงครามโลกครั้งที่ 1และผู้บุกเบิกการบินระยะไกล ในช่วงทศวรรษ 1920 เขาทำการบินระยะไกลไปยังสถานที่ต่างๆ ที่ห่างไกล เช่นแอฟริกาและออสเตรเลียและเขาเริ่มทดลองความเป็นไปได้ของการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศเพื่อขยายระยะการบิน^{[ 2 ]}

คอบแฮมเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งและกรรมการของ บริษัท แอร์สปีด ลิมิเต็ดซึ่งเป็นบริษัทผลิตเครื่องบินที่ต่อมาได้ผลิตเครื่องบินแอร์สปีด คูเรียร์ รุ่นดัดแปลงพิเศษ ที่คอบแฮมใช้ในการทดลองการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศในช่วงแรก เครื่องบินลำนี้ได้รับการดัดแปลงโดยแอร์สปีดให้ตรงตามข้อกำหนดของคอบแฮมในภายหลัง เพื่อใช้ในการบินแบบไม่หยุดพักจากลอนดอนไปยังอินเดียโดยใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศเพื่อยืดระยะเวลาการบินของเครื่องบิน

ในขณะเดียวกัน ในปี 1929 กลุ่มนักบินของกองทัพอากาศสหรัฐฯนำโดยพันตรีคาร์ล สปาตซ์ ได้สร้างสถิติการบินต่อเนื่องนานกว่า 150 ชั่วโมงด้วยเครื่องบินฟอกเกอร์ ซี-2เอ ชื่อ " เครื่องหมายคำถาม " เหนือเมืองลอสแอนเจลิส ระหว่างวันที่ 11 มิถุนายนถึง 4 กรกฎาคม 1930 พี่น้องจอห์น เคนเนธ อัลเบิร์ต และวอลเตอร์ ฮันเตอร์ ได้สร้างสถิติใหม่ด้วยการบินต่อเนื่อง 553 ชั่วโมง 40 นาทีเหนือเมืองชิคาโก โดยใช้เครื่องบิน สติงสัน เอสเอ็ม-1 ดีทรอยเตอร์สองลำเป็นเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงและรับเชื้อเพลิง การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศยังคงเป็นกระบวนการที่อันตรายมากจนกระทั่งปี 1935 เมื่อพี่น้องเฟรดและอัล คีย์ได้สาธิตหัวฉีดเติมเชื้อเพลิงที่ไม่หกเลอะเทอะ ซึ่งออกแบบโดยเอดี ฮันเตอร์^{[ 3 ]}พวกเขาทำลายสถิติของฮันเตอร์ได้เกือบ 100 ชั่วโมงด้วยเครื่องบินโมโนเพลนเคอร์ติส โรบิน^{[ 4 ]}โดยบินอยู่บนอากาศนานกว่า 27 วัน^{[ 5 ]}

สหรัฐอเมริกามีความกังวลหลักๆ เกี่ยวกับเที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเพื่อบริการไปรษณีย์ที่รวดเร็วยิ่งขึ้นระหว่างยุโรปและอเมริกา ในปี พ.ศ. 2474 W. Irving Glover ผู้ช่วยหัวหน้าไปรษณีย์คนที่สอง ได้เขียนบทความยาวๆ ลงในPopular Mechanicsเกี่ยวกับความท้าทายและความจำเป็นของบริการดังกล่าวอย่างสม่ำเสมอ ในบทความของเขา เขายังกล่าวถึงการใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศหลังจากขึ้นบินเป็นวิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้อีกด้วย^{[ 6 ]}

ที่สนามบินเลอ บูร์เชต์ใกล้กรุง ปารีส สโมสรการบินแห่งฝรั่งเศสและกรมการบินที่ 34 ของกองทัพอากาศฝรั่งเศสสามารถสาธิตการส่งเชื้อเพลิงระหว่างเครื่องบินได้ในงานแสดงการบินประจำปีที่เมืองวินเซนส์ในปี 1928 ^{[ 7 ]}สถาบันวิจัยอากาศยานหลวงแห่งสหราชอาณาจักร ก็กำลังดำเนินการทดลองเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศเช่นกัน โดยมีเป้าหมายที่จะใช้เทคนิคนี้เพื่อขยายระยะ การบินของเรือบินระยะไกลที่ให้บริการจักรวรรดิอังกฤษในปี 1931 พวกเขาได้สาธิตการเติมเชื้อเพลิงระหว่างเครื่องบินVickers Virginia สองลำ โดยการไหลของเชื้อเพลิงถูกควบคุมโดยวาล์วอัตโนมัติบนท่อซึ่งจะตัดออกหากขาดการติดต่อ^{[ 8 ]}

ริชาร์ด แอทเชอร์ลีย์เจ้าหน้าที่กองทัพอากาศอังกฤษได้สังเกตเห็นเทคนิคการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศที่อันตรายซึ่งใช้ในการ แข่งขัน บินผาดโผนในสหรัฐอเมริกา และตั้งใจที่จะสร้างระบบที่ใช้งานได้จริง^{[ 9 ]}ขณะประจำการอยู่ที่ตะวันออกกลางเขาได้พัฒนาระบบ 'ครอสโอเวอร์' และจดสิทธิบัตรในปี 1934 ซึ่งเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงจะลากสายตะขอขนาดใหญ่ที่ดึงสายที่หย่อนลงมาจากเครื่องบินรับเชื้อเพลิง ทำให้สามารถเริ่มการเติมเชื้อเพลิงได้ ในปี 1935 คอบแฮมขายสายการบิน Cobham Air Routes Ltd ให้กับOlley Air Serviceและหันมาพัฒนาการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ โดยก่อตั้งบริษัทFlight Refuelling Ltd.ระบบของแอทเชอร์ลีย์ถูกซื้อโดยบริษัทของคอบแฮม และด้วยการปรับปรุงและพัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงปลายทศวรรษที่ 1930 ระบบนี้จึงกลายเป็นระบบเติมเชื้อเพลิงที่ใช้งานได้จริงระบบแรก^{[ 10 ]}

สายยางห่วงเกี่ยว

ระบบเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศแบบใช้สายเกี่ยวและท่อวนของเซอร์อลัน คอบแฮม ยืมเทคนิคที่จดสิทธิบัตรโดยเดวิด นิโคลสันและจอห์น ลอร์ด และสาธิตต่อสาธารณะเป็นครั้งแรกในปี 1935 ในระบบนี้ เครื่องบินรับเชื้อเพลิง ซึ่งครั้งหนึ่งเคยเป็นเครื่องบิน แอร์สปีด คูเรียร์จะลากสายเคเบิลเหล็กซึ่งถูกเกี่ยวด้วยสายที่ยิงมาจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง แฮนด์ลีย์ เพจ ไทป์ W10จากนั้นสายจะถูกดึงกลับเข้าไปในเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง ซึ่งสายเคเบิลของเครื่องบินรับเชื้อเพลิงจะเชื่อมต่อกับท่อเติมเชื้อเพลิง เครื่องบินรับเชื้อเพลิงสามารถดึงสายเคเบิลของตนเองกลับเข้ามาเพื่อนำท่อมาเติมเชื้อเพลิง เมื่อท่อเชื่อมต่อแล้ว เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงจะบินขึ้นสูงกว่าเครื่องบินรับเชื้อเพลิงมากพอที่จะทำให้เชื้อเพลิงไหลลงมาตามแรงโน้มถ่วง^{[ 11 ] [ 12 ]}

เมื่อ Cobham กำลังพัฒนาระบบของเขา เขาเห็นความจำเป็นเฉพาะสำหรับเที่ยวบินเครื่องบินพาณิชย์ข้ามมหาสมุทรระยะไกลเท่านั้น^{[ 13 ]}แต่การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศสมัยใหม่ใช้เฉพาะกับเครื่องบินทหารเท่านั้น

ในปี พ.ศ. 2477 คอบแฮมได้ก่อตั้งบริษัท Flight Refuelling Ltd (FRL) และในปี พ.ศ. 2481 ได้ใช้ ระบบ ท่อวนเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินขนาดใหญ่ เช่นเครื่องบินทะเลShort Empire รุ่นCambriaจากเครื่องบินArmstrong Whitworth AW.23 [ ^{5 ] เครื่องบิน} Handley Page Harrowถูกนำมาใช้ในการทดลองในปี พ.ศ. 2482 เพื่อทำการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศให้กับเครื่องบินทะเล Empire สำหรับการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติกเป็นประจำ ตั้งแต่วันที่ 5 สิงหาคมถึง 1 ตุลาคม พ.ศ. 2482 มีการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก 16 ครั้งโดยเครื่องบินทะเล Empire โดย 15 ครั้งใช้ระบบเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศของ FRL ^{[ 14 ]}หลังจากการบินข้ามมหาสมุทรแอตแลนติก 16 ครั้ง การทดลองเพิ่มเติมก็ถูกระงับเนื่องจากการปะทุของสงครามโลกครั้งที่ 2 ^{[ 15 ]}

ในช่วงเดือนสุดท้ายของสงครามโลกครั้งที่สอง มีแผนว่า เครื่องบินทิ้งระเบิด LancasterและLincolnของTiger Forceจะได้รับการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศจาก เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง Halifax ที่ดัดแปลงแล้ว ซึ่งติดตั้งชุดท่อแบบวนของ FRL ในปฏิบัติการโจมตีแผ่นดินญี่ปุ่นแต่สงครามสิ้นสุดลงก่อนที่เครื่องบินเหล่านี้จะถูกนำไปใช้งาน หลังจากสงครามสิ้นสุดลง กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ซื้อชุดท่อแบบวนของ FRL จำนวนเล็กน้อย และติดตั้งให้กับเครื่องบิน B-29 จำนวนหนึ่งเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบิน B-29 ที่ติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ และต่อมาคือเครื่องบิน B-50 กองทัพอากาศสหรัฐฯ ได้ทำการเปลี่ยนแปลงระบบที่ใช้โดยกองทัพอากาศอังกฤษเพียงอย่างเดียว คือ ระบบของกองทัพอากาศสหรัฐฯ มีระบบเชื่อมต่อหัวฉีดเติมเชื้อเพลิงอัตโนมัติ โดยสายนำพร้อมท่อเติมเชื้อเพลิงจะถูกดึงไปยังเครื่องบินรับและภาชนะรับเชื้อเพลิงที่ท้องเครื่องบิน ทำให้สามารถเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศในระดับความสูงได้ และไม่ต้องให้เครื่องบินบินลงมาในระดับความสูงที่ต่ำกว่าเพื่อลดความดันอากาศเพื่อให้ลูกเรือสามารถเชื่อมต่อหัวฉีดได้ด้วยตนเอง^{[ 16 ]}

ระบบเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศนี้ถูกใช้โดยเครื่องบิน ทิ้งระเบิด B-50 Superfortress Lucky Lady IIของกองบินทิ้งระเบิดที่ 43 เพื่อทำการบินรอบโลกแบบไม่หยุดพักครั้งแรกอันโด่งดังในปี 1949 ^{[ 17 ] [ 18 ]}ตั้งแต่วันที่ 26 กุมภาพันธ์ถึง 3 มีนาคม 1949 Lucky Lady IIบินรอบโลกแบบไม่หยุดพักในเวลา 94  ชั่วโมง 1  นาที ซึ่งเป็นความสำเร็จที่เกิดขึ้นได้จากการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ 4 ครั้งจาก เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง KB-29M 4 คู่ ของกองบินทิ้งระเบิดที่ 43 ก่อนภารกิจนี้ ลูกเรือของกองบินที่ 43 เคยมีประสบการณ์การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศเพียงครั้งเดียวเท่านั้น การบินเริ่มต้นและสิ้นสุดที่ฐานทัพอากาศคาร์สเวลล์ในฟอร์ตเวิร์ธ รัฐเท็กซัสโดยการเติมเชื้อเพลิงสำเร็จเหนือหมู่เกาะอะโซเรสประเทศซาอุดีอาระเบียมหาสมุทรแปซิฟิกใกล้เกาะกวมและระหว่างฮาวายกับชายฝั่งตะวันตก^{[ 19 ]}

The flying boom is a rigid, telescoping tube with movable flight control surfaces that a boom operator on the tanker aircraft extends and inserts into a receptacle on the receiving aircraft. All boom-equipped tankers (e.g. KC-135 Stratotanker, KC-10 Extender, KC-46 Pegasus) have a single boom and can refuel one aircraft at a time with this mechanism.^[24]

History

ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 พลเอกเคอร์ติส เลอเมย์ผู้บัญชาการกองบัญชาการยุทธศาสตร์ทางอากาศ (SAC) ได้ขอให้โบอิ้งพัฒนาระบบเติมเชื้อเพลิงที่สามารถถ่ายโอนเชื้อเพลิงได้ในอัตราที่สูงกว่าระบบก่อนหน้านี้ที่ใช้ท่ออ่อน ส่งผลให้เกิดระบบเติมเชื้อเพลิงแบบบูมบิน (flying boom) ขึ้น เครื่องบิน B-29 เป็นเครื่องบินลำแรกที่ใช้บูมนี้ และระหว่างปี 1950 ถึง 1951 เครื่องบิน B-29 รุ่นดั้งเดิมจำนวน 116 ลำ ซึ่งได้รับการกำหนดให้เป็น KB-29P ได้รับการดัดแปลงที่โรงงานโบอิ้งในเมืองเรนตัน รัฐวอชิงตันโบอิ้งยังได้พัฒนาเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงทางอากาศเชิงพาณิชย์ลำแรกของโลก คือKC-97 Stratofreighterซึ่งเป็นเครื่องบินโบอิ้ง สตราโตครูเซอร์ (รหัสของกองทัพอากาศสหรัฐฯ คือC-97 Stratofreighter ) ที่ใช้เครื่องยนต์ลูกสูบ พร้อมด้วยบูมบินที่พัฒนาโดยโบอิ้ง และถังน้ำมันก๊าด (เชื้อเพลิงเจ็ต) เพิ่มเติมสำหรับป้อนบูม เครื่องบินโดยสารสตราโตครูเซอร์เองได้รับการพัฒนามาจากเครื่องบินทิ้งระเบิด B-29 หลังสงครามโลกครั้งที่สอง ในเครื่องบิน KC-97 ระบบเชื้อเพลิงผสมน้ำมันเบนซิน/น้ำมันก๊าดนั้นไม่เหมาะสมอย่างชัดเจน และเห็นได้ชัดว่าเครื่องบินเติมน้ำมันกลางอากาศแบบใช้เครื่องยนต์เจ็ทจะเป็นการพัฒนาต่อไป โดยใช้เชื้อเพลิงชนิดเดียวสำหรับทั้งเครื่องยนต์ของตัวเองและสำหรับการส่งต่อให้กับเครื่องบินรับน้ำมัน ความเร็วในการบินปกติที่ 230  ไมล์ต่อชั่วโมง (370  กิโลเมตรต่อชั่วโมง) ของ KC-97 ซึ่งใช้เครื่องยนต์ลูกสูบนั้นก็เป็นปัญหาอย่างมากเช่นกัน เพราะการใช้งานเป็นเครื่องบินเติมน้ำมันกลางอากาศทำให้เครื่องบินทหารแบบเจ็ทรุ่นใหม่ต้องลดความเร็วลงเพื่อเชื่อมต่อกับท่อเติมน้ำมันของเครื่องบินเติมน้ำมัน ซึ่งเป็นปัญหาที่ร้ายแรงมากสำหรับเครื่องบินความเร็วเหนือเสียงรุ่นใหม่ที่เริ่มใช้งานในเวลานั้น เพราะในบางสถานการณ์อาจทำให้เครื่องบินรับน้ำมันต้องลดความเร็วลงจนเข้าใกล้ความเร็วที่ทำให้เครื่องบินเสียการทรงตัวระหว่างการเข้าใกล้เครื่องบินเติมน้ำมัน จึงไม่น่าแปลกใจที่หลังจาก KC-97 แล้ว โบอิ้งเริ่มได้รับสัญญาจากกองทัพอากาศสหรัฐฯ ให้สร้างเครื่องบินเติมน้ำมันแบบเจ็ทโดยใช้ โครงสร้างลำตัวเครื่องบิน โบอิ้ง 367-80 (แดช-80) ผลลัพธ์ที่ได้คือเครื่องบินเติมน้ำมันกลางอากาศBoeing KC-135 Stratotankerซึ่งผลิตออกมาทั้งหมด 732 ลำ

แขนส่งน้ำมัน (flying boom) ติดอยู่ด้านท้ายของเครื่องบินเติมน้ำมัน จุดยึดเป็นแบบข้อต่อหมุนได้ทำให้แขนส่งน้ำมันสามารถเคลื่อนที่ไปพร้อมกับเครื่องบินรับน้ำมันได้ แขนส่งน้ำมันประกอบด้วยท่อแข็งสำหรับส่งน้ำมันเชื้อเพลิง ปลายท่อเป็นหัวฉีดที่มีข้อต่อแบบลูกบอลที่ยืดหยุ่นได้ หัวฉีดจะประกบเข้ากับ "ช่องรับ" ในเครื่องบินรับน้ำมันระหว่างการส่งน้ำมันวาล์วแบบลูกสูบที่ปลายหัวฉีดจะป้องกันไม่ให้น้ำมันเชื้อเพลิงไหลออกจากท่อจนกว่าหัวฉีดจะประกบเข้ากับช่องรับน้ำมันของเครื่องบินรับน้ำมันอย่างถูกต้อง เมื่อประกบกันอย่างถูกต้องแล้วตัวล็อกในช่องรับน้ำมันจะเกี่ยวหัวฉีดไว้ ทำให้หัวฉีดล็อคอยู่กับที่ระหว่างการส่งน้ำมัน

บูม "บินได้" ได้รับชื่อนี้เนื่องจากพื้นผิวควบคุมการบิน ซึ่งเป็น ปีกอากาศพลศาสตร์ขนาดเล็กที่เคลื่อนที่ได้มักอยู่ใน รูปทรง หางตัววีถูกใช้เพื่อเคลื่อนบูมโดยการสร้างแรงทางอากาศพลศาสตร์ พื้นผิวเหล่านี้ทำงานด้วยระบบไฮดรอลิกและควบคุมโดยผู้ควบคุมบูมโดยใช้คันบังคับ ผู้ควบคุมบูมยังทำการยืดหดบูมเพื่อเชื่อมต่อกับช่องรับของอุปกรณ์รับสัญญาณด้วย

ในการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงและเครื่องบินรับเชื้อเพลิงจะบินเป็นขบวนเพื่อพบกัน เครื่องบินรับเชื้อเพลิงจะเคลื่อนไปยังตำแหน่งด้านหลังเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง โดยอยู่ภายในระยะที่ปลอดภัยสำหรับการเคลื่อนที่ของท่อเติมเชื้อเพลิง โดยอาศัยไฟนำทางหรือคำแนะนำทางวิทยุจากผู้ควบคุมท่อเติมเชื้อเพลิง เมื่ออยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมแล้ว ผู้ควบคุมจะยืดท่อเติมเชื้อเพลิงออกไปเพื่อสัมผัสกับเครื่องบินรับเชื้อเพลิง เมื่อสัมผัสกันแล้ว เชื้อเพลิงจะถูกสูบผ่านท่อเติมเชื้อเพลิงเข้าไปในเครื่องบินรับเชื้อเพลิง

ขณะที่กำลังติดต่อกับเครื่องบินรับเติมเชื้อเพลิง นักบินของเครื่องบินรับจะต้องบินอยู่ภายใน "เขตการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ" ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ปลอดภัยสำหรับการติดต่อกับท่อเติมเชื้อเพลิง การบินออกนอกเขตนี้อาจทำให้ท่อเติมเชื้อเพลิงเสียหายหรือนำไปสู่การชนกันกลางอากาศได้ เช่นอุบัติเหตุเครื่องบิน B-52 ตกที่ปาโลมาเรสในปี 1966หากเครื่องบินรับเข้าใกล้ขอบเขตด้านนอกของเขตการเติมเชื้อเพลิง ผู้ควบคุมท่อเติมเชื้อเพลิงจะสั่งให้นักบินของเครื่องบินรับแก้ไขตำแหน่งและถอดท่อเติมเชื้อเพลิงออกหากจำเป็น

เมื่อถ่ายโอนเชื้อเพลิงได้ปริมาณที่ต้องการแล้ว เครื่องบินทั้งสองลำจะแยกตัวออกจากกัน และเครื่องบินรับเชื้อเพลิงจะออกจากขบวน เมื่อไม่ใช้งาน ท่อเติมเชื้อเพลิงจะถูกเก็บให้เรียบไปกับด้านล่างของลำตัวเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงเพื่อลดแรงต้าน

ในเครื่องบิน KC-97 และ KC-135 พนักงานควบคุมท่อส่งน้ำมันจะนอนคว่ำ ในขณะที่ในเครื่องบินKC-10 พนักงานควบคุมท่อส่งน้ำมันจะนั่ง โดยทั้งหมดจะมองดูการปฏิบัติงานผ่านหน้าต่างที่ส่วนท้ายเครื่องบิน ส่วนเครื่องบินKC-46จะมีพนักงานควบคุมท่อส่งน้ำมันสองคนนั่งอยู่ด้านหน้าของเครื่องบิน โดยดูวิดีโอจากกล้องบนหน้าจอ 3 มิติ

เครื่องบินปีกคงที่ของกองทัพอากาศสหรัฐฯใช้ระบบบูมบิน เช่นเดียวกับออสเตรเลีย (KC-30A) ^{[ 25 ]}เนเธอร์แลนด์ (KDC-10) อิสราเอล (โบอิ้ง 707 ที่ดัดแปลง) ญี่ปุ่น (KC-767) ตุรกี (KC-135R) และอิหร่าน (โบอิ้ง 707 และ 747) ระบบนี้ช่วยให้อัตราการไหลของเชื้อเพลิงสูงขึ้น (สูงสุด1,000 แกลลอนสหรัฐ (3,800 ลิตร) / 6,500 ปอนด์ (2,900 กิโลกรัม)ต่อนาทีสำหรับ KC-135) แต่ต้องมีผู้ควบคุมบูม และสามารถเติมเชื้อเพลิงได้เพียงเครื่องบินลำเดียวในแต่ละครั้ง  

วิธีการเติมเชื้อเพลิงแบบใช้ท่อและหัวรับ (probe-and-drogue) ใช้ท่ออ่อนที่ลากลงมาจากเครื่องบิน เติมเชื้อเพลิง หัวรับ (หรือpara-drogue ) บางครั้งเรียกว่าตะกร้าเป็นอุปกรณ์ที่มีลักษณะคล้ายลูกแบดมินตันติดอยู่ที่ปลายด้านแคบ (เหมือนจุกไม้ก๊อกของลูกแบดมินตัน) กับท่ออ่อนที่มีวาล์ว หัวรับช่วยให้ท่อมีความเสถียรขณะบินและทำหน้าที่เป็นกรวยเพื่อช่วยในการสอดหัวรับของเครื่องบินรับเข้าไปในท่อ ท่อจะเชื่อมต่อกับชุดม้วนท่อ (HDU) เมื่อไม่ใช้งาน ท่อ/หัวรับจะถูกม้วนเก็บเข้าไปใน HDU จนหมด

ตัวรับสัญญาณมีโพรบซึ่งเป็นแขนแข็งที่ยื่นออกมาหรือสามารถหมุนได้ และหดเก็บได้ ติดตั้งอยู่ที่ส่วนหัวหรือลำตัวของเครื่องบินเพื่อทำการเชื่อมต่อ โพรบรุ่นใหม่ส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบให้สามารถหดเก็บได้ และจะถูกหดเก็บเมื่อไม่ได้ใช้งาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในเครื่องบินความเร็วสูง

ที่ปลายของท่อเติมเชื้อเพลิงจะมีวาล์วที่ปิดอยู่จนกว่าจะประกบเข้ากับช่องรับภายในด้านหน้าของท่อส่งเชื้อเพลิง จากนั้นวาล์วจะเปิดออกและปล่อยให้เชื้อเพลิงไหลจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงไปยังเครื่องบินรับเชื้อเพลิง วาล์วในท่อเติมเชื้อเพลิงและท่อส่งเชื้อเพลิงที่ใช้กันทั่วไปนั้นเป็นไปตาม มาตรฐาน ของ NATOและได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกโดยบริษัทFlight Refuelling Limitedในสหราชอาณาจักร และนำมาใช้งานในช่วงปลายทศวรรษ 1940 และ 1950 การกำหนดมาตรฐานนี้ทำให้เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงที่ติดตั้งท่อส่งเชื้อเพลิงจากหลายประเทศสามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินที่ติดตั้งท่อเติมเชื้อเพลิงจากประเทศอื่นได้

ระบบท่อส่งน้ำมันมาตรฐานของนาโตใช้หมุดย้ำแบบเฉือนที่ยึดวาล์วเติมน้ำมันเข้ากับปลายท่อส่งเพื่อที่ว่าหากเกิดแรงกระแทกด้านข้างหรือแรงกดในแนวดิ่งขนาดใหญ่ขณะที่สัมผัสกับท่อส่ง หมุดย้ำจะเฉือนและวาล์วเติมน้ำมันจะหลุดออก แทนที่ท่อส่งหรือเครื่องบินรับน้ำมันจะได้รับความเสียหายทางโครงสร้าง สิ่งที่เรียกว่า "ท่อส่งหัก" (ที่จริงแล้วคือวาล์วเติมน้ำมันหัก ดังที่ได้อธิบายไว้ข้างต้น) อาจเกิดขึ้นได้หากนักบินรับน้ำมันใช้เทคนิคการบินที่ไม่ดี หรือในสภาวะอากาศแปรปรวน บางครั้งวาล์วจะถูกเก็บไว้ในท่อส่งน้ำมันของเครื่องบินเติมน้ำมันและป้องกันการเติมน้ำมันเพิ่มเติมจากท่อส่งนั้นจนกว่าจะถูกถอดออกระหว่างการบำรุงรักษาภาคพื้นดิน

ร้านบัดดี้

"คลังเชื้อเพลิงสำรอง" หรือ "พ็อดเชื้อเพลิงสำรอง" คือพ็อดภายนอกที่ติดตั้งบนจุดยึด ของเครื่องบิน ซึ่งประกอบด้วยระบบท่อและดรอค (HDU) ^{[ 26 ]}คลังเชื้อเพลิงสำรองช่วยให้เครื่องบินขับไล่/เครื่องบินทิ้งระเบิดสามารถปรับเปลี่ยนโครงสร้างเพื่อ "เติมเชื้อเพลิงสำรอง" ให้กับเครื่องบินลำอื่นได้ วิธีนี้ช่วยให้กองกำลังรบทางอากาศที่ไม่มีการสนับสนุนจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงโดยเฉพาะ (เช่นปีกบินประจำเรือบรรทุกเครื่องบิน ) สามารถขยายระยะทำการของเครื่องบินโจมตีได้ ในกรณีอื่นๆ การใช้วิธีคลังเชื้อเพลิงสำรองช่วยให้ เครื่องบินประจำ เรือบรรทุกเครื่องบินสามารถบินขึ้นพร้อมกับอาวุธที่หนักกว่าปกติ แต่มีเชื้อเพลิงน้อยกว่าที่จำเป็นสำหรับภารกิจ เครื่องบินจะได้รับการเติมเชื้อเพลิงจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงสำรองที่ติดตั้ง HDU ซึ่งเป็นวิธีการที่กองทัพเรืออังกฤษ เคยใช้ ในการปฏิบัติการSupermarine Scimitar , de Havilland Sea VixenและBlackburn Buccaneersโดยในกรณีของ Buccaneer จะใช้ถังที่ติดตั้งในช่องเก็บระเบิดและ HDU 

เครื่องบินบรรทุกน้ำมันจะบินตรงและรักษาระดับ และยืดสายยาง/ท่อส่งน้ำมันออกไป ซึ่งจะปล่อยให้ลากไปด้านหลังและด้านล่างของเครื่องบินบรรทุกน้ำมันภายใต้แรงทางอากาศพลศาสตร์ปกติ นักบินของเครื่องบินรับน้ำมันจะยืดหัวจ่ายน้ำมัน (ถ้าจำเป็น) และใช้การควบคุมการบินตามปกติเพื่อ "บังคับ" หัวจ่ายน้ำมันให้เข้าไปในตะกร้าโดยตรง การทำเช่นนี้ต้องใช้ความเร็วในการปิดประมาณสองนอต (ความเร็วในการเดิน) เพื่อดันสายยางเข้าไปใน HDU หลายฟุตและเชื่อมต่อหัวจ่ายน้ำมันกับท่อส่งน้ำมันอย่างแน่นหนา การปิดน้อยเกินไปจะทำให้การเชื่อมต่อไม่สมบูรณ์และไม่มีการไหลของน้ำมัน (หรืออาจมีน้ำมันรั่วซึมบ้าง) การปิดมากเกินไปเป็นอันตรายเพราะอาจทำให้เกิดการสั่นสะเทือน ตามขวางอย่างรุนแรง ในสายยาง ทำให้ปลายหัวจ่ายน้ำมันขาดได้

วิธีการที่เหมาะสมที่สุดคือการเข้าถึงจากด้านหลังและด้านล่าง (ไม่ใช่ระดับเดียวกับ) ของอุปกรณ์ปล่อยน้ำมัน เนื่องจากอุปกรณ์ปล่อยน้ำมันมีน้ำหนักเบา (โดยทั่วไปทำจากผ้าใบเนื้ออ่อน) และได้รับอิทธิพลจากแรงทางอากาศพลศาสตร์ จึงสามารถถูกคลื่นหัวเรือของเครื่องบินที่กำลังเข้าใกล้ผลักไปมา ทำให้การลงจอดมีประสิทธิภาพมากขึ้นแม้ในอากาศที่ราบเรียบ หลังจากสัมผัสครั้งแรกแล้ว สายยางและอุปกรณ์ปล่อยน้ำมันจะถูกผลักไปข้างหน้าโดยเครื่องบินรับน้ำมันในระยะทางหนึ่ง (โดยทั่วไปประมาณสองสามฟุต) และสายยางจะถูกม้วนกลับเข้าไปในดรัมใน HDU อย่างช้าๆ การทำเช่นนี้จะเปิดวาล์วเติมน้ำมันหลักของเครื่องบินบรรทุกน้ำมัน ทำให้เชื้อเพลิงไหลไปยังอุปกรณ์ปล่อยน้ำมันภายใต้แรงดันที่เหมาะสม (โดยสมมติว่าลูกเรือของเครื่องบินบรรทุกน้ำมันได้เปิดปั๊มแล้ว) แรงตึงบนสายยางจะถูก "ปรับสมดุล" ทางอากาศพลศาสตร์โดยมอเตอร์ใน HDU เพื่อให้เมื่อเครื่องบินรับน้ำมันเคลื่อนที่ไปข้างหน้าและข้างหลัง สายยางจะหดและยืดออก ป้องกันไม่ให้สายยางงอซึ่งจะทำให้เกิดแรงด้านข้างมากเกินไปบนหัวจ่ายน้ำมัน การไหลของเชื้อเพลิงมักจะแสดงโดยไฟสีเขียวที่สว่างขึ้นใกล้กับ HDU หากท่อถูกดันเข้าไปลึกเกินไปหรือตื้นเกินไป สวิตช์ตัดจะยับยั้งการไหลของเชื้อเพลิง ซึ่งโดยทั่วไปจะมีไฟสีเหลืองอำพันติดขึ้น นักบินเรือบรรทุกน้ำมันจะสั่งการปลดการเชื่อมต่อด้วยไฟสีแดง^{[ 26 ]}

เครื่องบิน ของกองทัพเรือสหรัฐฯกองทัพนาวิกโยธินและกองทัพบกสหรัฐฯ บาง ลำเติมเชื้อเพลิงโดยใช้ระบบ "ท่อและดรอค" เช่นเดียวกับเครื่องบินส่วนใหญ่ที่ใช้โดยกองทัพในยุโรปตะวันตกสหภาพโซเวียตก็ใช้ระบบท่อและดรอคเช่นกัน ซึ่งเรียกว่า UPAZ ^{[ 27 ]}ดังนั้นเครื่องบินรัสเซียรุ่นหลังๆ อาจติดตั้งหัวจ่ายและดรอค กองทัพอากาศจีนมีฝูงบิน เครื่องบินทิ้งระเบิด Xian H-6ที่ดัดแปลงสำหรับการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ และมีแผนที่จะเพิ่มเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศIlyushin Il-78 ของรัสเซีย ^{[ 28 ]} เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงสามารถติดตั้งระบบท่อและดรอคแบบหลายจุด ทำให้สามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินสองลำ (หรือมากกว่า) พร้อมกันได้ ลดเวลาในการเติมเชื้อเพลิงได้มากถึง 75% สำหรับชุดโจมตีสี่ลำ^{[ 29 ]}

เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง KC-135 ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และ KC-135FR ของกองทัพอากาศฝรั่งเศสสามารถแปลงเป็นระบบโพรบและดรอคได้โดยใช้อะแดปเตอร์พิเศษ^{[ 30 ] [ 31 ]}ในการกำหนดค่านี้ เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงยังคงมีบูมแบบข้อต่อ แต่มีท่อ/ดรอคอยู่ที่ปลายแทนที่จะเป็นหัวฉีดแบบปกติ ผู้ควบคุมบูมของเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงจะจับบูมให้นิ่งในขณะที่เครื่องบินรับเชื้อเพลิงบินโพรบเข้าไปในตะกร้า แตกต่างจากตะกร้าผ้าใบอ่อนที่ใช้ในระบบดรอคส่วนใหญ่ อะแดปเตอร์จะใช้ตะกร้าเหล็ก ซึ่งนักบินนาวิกโยธิน เรียกอย่างน่าสยดสยองว่า "สาวเหล็ก" เนื่องจากความแข็งแกร่งของมัน ดรอคแบบอ่อนอาจสัมผัสได้เยื้องศูนย์เล็กน้อย ซึ่งโพรบจะถูกนำทางเข้าไปในช่องรับท่อโดยดรอคผ้าใบ ดรอคโลหะ เมื่อสัมผัสเยื้องศูนย์เพียงเล็กน้อย ก็จะหมุนออกจากตำแหน่ง ซึ่งอาจ "กระแทก" ลำตัวเครื่องบินและทำให้เกิดความเสียหายได้

ความแตกต่างที่สำคัญอีกประการหนึ่งของระบบนี้คือ เมื่อสัมผัสแล้ว ท่อจะไม่ "หดกลับ" เข้าไปใน HDU แต่ท่อจะโค้งงอตามระยะที่ถูกดันไปทางบูม หากถูกดันมากเกินไป ท่ออาจพันรอบโพรบหรือจมูกของเครื่องบิน ทำให้กระจกบังลมเสียหาย หรือสัมผัสกับบูมที่แข็ง^{[ 32 ]}หากไม่ได้ดันไปไกลพอ โพรบจะหลุดออก ทำให้การเติมเชื้อเพลิงหยุดลง เนื่องจากความคลาดเคลื่อนในการรักษาตำแหน่งที่น้อยกว่ามาก การเชื่อมต่อกับหน่วยอะแดปเตอร์ KC-135 อย่างถูกต้องจึงยากกว่าการอยู่ในรูปแบบท่อ/ดรอคแบบดั้งเดิมมาก^{[ 33 ]}เมื่อการเติมเชื้อเพลิงเสร็จสิ้น ผู้รับจะถอยออกอย่างระมัดระวังจนกระทั่งวาล์วเติมเชื้อเพลิงของโพรบหลุดออกจากวาล์วในตะกร้า การหลุดออกจากจุดศูนย์กลาง เช่นเดียวกับการเชื่อมต่อ อาจทำให้ดรอค "กระแทก" โพรบและ/หรือชนลำตัวเครื่องบิน

เครื่องบินเติมน้ำมันบางลำมีทั้งบูมและระบบท่อและดรอคที่สมบูรณ์อย่างน้อยหนึ่งระบบ เครื่องบิน KC-10 ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ มีทั้งบูมเติมน้ำมันแบบเคลื่อนที่ได้และระบบท่อและดรอคแยกต่างหากที่ผลิตโดยCobhamทั้งสองระบบติดตั้งอยู่บนเส้นกึ่งกลางลำตัวเครื่องบินบริเวณท้ายเครื่อง ดังนั้นจึงสามารถใช้งานได้เพียงระบบเดียวในแต่ละครั้ง อย่างไรก็ตาม ระบบดังกล่าวช่วยให้สามารถเติมน้ำมันให้กับเครื่องบินทุกประเภทที่มีหัวจ่ายและช่องรับน้ำมันได้ในภารกิจเดียว โดยไม่ต้องลงจอดเพื่อติดตั้งอะแดปเตอร์ เครื่องบินเติมน้ำมันลำอื่นๆ ติดตั้งอุปกรณ์ท่อและดรอคที่ไม่รบกวนการทำงานของบูมบนเส้นกึ่งกลางลำตัวเครื่องบิน เช่น เครื่องบินKC-135 หลาย ลำติดตั้งอุปกรณ์ใต้ปีกแบบคู่ที่เรียกว่าระบบเติมน้ำมันหลายจุด (MPRS) ในขณะที่เครื่องบิน KC-10 และ A330 MRTTบางลำมีพ็อดเติมน้ำมันใต้ปีกที่คล้ายกัน (เรียกว่า Wing Air Refueling Pods หรือ WARP ในเครื่องบิน KC-10)

เครื่องบิน Tu-4และTu-16ของโซเวียตจำนวนเล็กน้อย(รุ่นเครื่องบินเติมน้ำมันคือ Tu-16Z) ใช้ระบบเติมน้ำมันแบบปีกต่อปีก คล้ายกับระบบท่อและท่อส่งน้ำมัน แต่ซับซ้อนกว่า เครื่องบินเติมน้ำมันจะปล่อยท่ออ่อนจากปลายปีก เครื่องบินที่บินอยู่ข้างๆ จะต้องจับท่อด้วยตัวล็อคพิเศษใต้ปลายปีก หลังจากล็อคท่อและเชื่อมต่อแล้ว ก็จะสูบน้ำมันเข้าไป^{[ 34 ]}

ระบบการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศแบบดั้งเดิมบางระบบที่ใช้ในการบุกเบิกนั้นใช้วิธีการจับยึด โดยเครื่องบินบรรทุกเชื้อเพลิงจะคลายสายเชื้อเพลิงออก และเครื่องบินรับเชื้อเพลิงจะจับยึดสายเชื้อเพลิงกลางอากาศ ดึงกลับเข้ามา และเชื่อมต่อเพื่อให้สามารถถ่ายโอนเชื้อเพลิงได้โดยใช้ปั๊มช่วย หรือโดยอาศัยแรงโน้มถ่วง เพียงอย่างเดียว วิธีนี้เป็นวิธีที่ใช้ใน การบินระยะไกล "เครื่องหมายคำถาม"ในปี 1929

การพัฒนาเครื่องบินเติม เชื้อเพลิงกลางอากาศ KC-97และBoeing KC-135 Stratotankerได้รับแรงผลักดันจากความต้องการของสหรัฐอเมริกาใน ช่วง สงครามเย็น ที่ต้องการให้ฝูงบินทิ้ง ระเบิดทางยุทธศาสตร์B-47 StratojetและB-52 Stratofortressที่ติดอาวุธนิวเคลียร์ สามารถ ปฏิบัติการได้ตลอด 24 ชั่วโมง เพื่อข่มขู่ตอบโต้การ โจมตี ของโซเวียตเพื่อทำลายล้างซึ่งกันและกันหรือเพื่อทิ้งระเบิดสหภาพโซเวียตก่อนหากได้รับคำสั่ง เครื่องบินทิ้งระเบิดจะบินวนรอบตำแหน่งที่กำหนดไว้ จากนั้นจึงเข้าสู่เขตแดนทางอากาศของโซเวียตหากได้รับคำสั่ง และเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศจะเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินทิ้งระเบิด เพื่อให้สามารถปฏิบัติการได้ตลอด 24 ชั่วโมง และยังมีเชื้อเพลิงเพียงพอที่จะไปถึงเป้าหมายในสหภาพโซเวียต นอกจากนี้ยังช่วยให้มั่นใจได้ว่าการโจมตีสนามบินของเครื่องบินทิ้งระเบิดก่อนจะไม่สามารถทำลายความสามารถของสหรัฐฯ ในการตอบโต้ด้วยเครื่องบินทิ้งระเบิดได้

ในปี 1958 เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง Valiant ในสหราชอาณาจักรได้รับการพัฒนาโดยติดตั้ง HDU หนึ่งตัวในช่องเก็บระเบิด เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง Valiant ของฝูงบิน 214 ถูกใช้เพื่อสาธิตรัศมีปฏิบัติการโดยการเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินทิ้งระเบิด Valiant แบบไม่หยุดพักจากสหราชอาณาจักรไปยังสิงคโปร์ในปี 1960 และเครื่องบินทิ้งระเบิด Vulcan ไปยังออสเตรเลียในปี 1961 การฝึกซ้อมอื่นๆ ของสหราชอาณาจักรที่เกี่ยวข้องกับการเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง Valiant รวมถึง เครื่องบินขับไล่ JavelinและLightningรวมถึงเครื่องบินทิ้งระเบิด Vulcan และ Victor ตัวอย่างเช่น ในปี 1962 ฝูงบินเครื่องบินป้องกันภัยทางอากาศ Javelin ได้รับการเติมเชื้อเพลิงเป็นระยะจากสหราชอาณาจักรไปยังอินเดียและกลับมา (การฝึกซ้อม "Shiksha") หลังจากที่ Valiant ปลดประจำการในปี 1965 เครื่องบิน Handley Page Victor ก็เข้ามารับบทบาทการเติมเชื้อเพลิงในสหราชอาณาจักรและมีท่อเติมเชื้อเพลิง (HDU) สามท่อ ซึ่งประกอบด้วย HDU ที่ติดตั้งบนลำตัวเครื่องบินและพ็อดเติมเชื้อเพลิงบนปีกแต่ละข้าง ท่อกลางสามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินที่มีอุปกรณ์เติมเชื้อเพลิงได้ ส่วนท่อเติมเชื้อเพลิงที่ปีกสามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินขับไล่/โจมตีภาคพื้นดินที่มีความคล่องตัวสูงกว่าได้

ผลพลอยได้จากการพัฒนาและการสร้างเครื่องบินเติมน้ำมันจำนวนมากคือ เครื่องบินเหล่านี้สามารถใช้เติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินขนส่งสินค้าเครื่องบินขับไล่และเครื่องบินโจมตีภาคพื้นดินนอกเหนือจากเครื่องบินทิ้งระเบิด เพื่อลำเลียงไปยังสมรภูมิรบที่ห่างไกล สิ่งนี้ถูกใช้ประโยชน์อย่างมากในช่วงสงครามเวียดนามเมื่อเครื่องบินหลายลำไม่สามารถบินข้ามมหาสมุทรได้หากปราศจากการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ แม้จะมีฐานทัพกลาง เช่นฐานทัพอากาศฮิคแคม รัฐฮาวาย และฐานทัพอากาศคาเดนาโอกินาวา นอกจากจะช่วยขนส่งเครื่องบินแล้ว เครื่องบินขนส่งสินค้ายังสามารถขนส่งยุทโธปกรณ์ เสบียงและกำลังพลไปยังเวียดนามได้โดยไม่ต้องลงจอดเพื่อเติมเชื้อเพลิง เครื่องบิน KC-135 ยังถูกใช้ในการเติมเชื้อเพลิงให้กับภารกิจการรบทางอากาศจากฐานทัพอากาศในประเทศไทยอยู่บ่อยครั้ง

เครื่องบินลาดตระเวนเชิงกลยุทธ์ SR-71 Blackbirdของกองทัพอากาศสหรัฐฯใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศบ่อยครั้ง อันที่จริงแล้ว การออกแบบเครื่องบินทำให้ภารกิจของมันเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ SR-71 ซึ่งประจำการอยู่ที่ฐานทัพอากาศบีลในแคลิฟอร์เนีย ตอนกลาง ต้องถูกส่งไปประจำการล่วงหน้าในยุโรปและญี่ปุ่นก่อนที่จะบินภารกิจลาดตระเวนจริง เที่ยวบินข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกและแอตแลนติกในระหว่างการประจำการนั้นเป็นไปไม่ได้หากปราศจากการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ ผู้ออกแบบ SR-71 จึงยอมลดประสิทธิภาพการขึ้นบินลงเพื่อแลกกับประสิทธิภาพการบินที่ความเร็วสูงและระดับความสูงที่สูงขึ้น ทำให้จำเป็นต้องขึ้นบินด้วยถังเชื้อเพลิงที่ไม่เต็มแม้แต่จากรันเวย์ที่ยาวที่สุด เมื่อขึ้นบินแล้ว Blackbird จะเร่งความเร็วไปสู่ความเร็วเหนือเสียงโดยใช้เครื่องเผาไหม้เสริมเพื่อช่วยให้โครงสร้างร้อนและขยายตัว ขนาดของการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ SR-71 ประสบ ตั้งแต่จอดอยู่จนถึงความเร็วสูงสุด ส่งผลให้ชิ้นส่วนโครงสร้างขยายตัวอย่างมากในระหว่างการบิน เพื่อรองรับการขยายตัว ชิ้นส่วนต่างๆ ของแบล็กเบิร์ดจึงต้องประกอบกันอย่างหลวมๆ ในขณะที่เครื่องเย็น หลวมเสียจนแบล็กเบิร์ดรั่วไหลเชื้อเพลิงอยู่ตลอดเวลาก่อนที่ความร้อนจะทำให้โครงสร้างลำตัวขยายตัวมากพอที่จะปิดผนึกถังเชื้อเพลิงได้ หลังจากบินด้วยความเร็วเหนือเสียงแล้ว SR-71 จะไปพบกับเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงเพื่อเติมเชื้อเพลิงในถังที่เกือบว่างเปล่าก่อนที่จะปฏิบัติภารกิจต่อไป กระบวนการนี้เรียกว่าLTTR (ย่อมาจาก "Launch To Tanker Rendezvous" หรือ "การปล่อยตัวเพื่อพบกับเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง") LTTR มีข้อดีเพิ่มเติมคือเป็นการทดสอบความสามารถในการเติมเชื้อเพลิงของแบล็กเบิร์ดภายในไม่กี่นาทีหลังจากขึ้นบิน ทำให้สามารถยกเลิกภารกิจกลับไปยังจุดปล่อยตัวได้หากจำเป็น ที่ระดับความสูงและความเร็วที่มีประสิทธิภาพสูงสุด แบล็กเบิร์ดสามารถบินได้หลายชั่วโมงโดยไม่ต้องเติมเชื้อเพลิง SR-71 ใช้เชื้อเพลิงพิเศษJP-7 ซึ่งมี จุดวาบไฟสูงมากเพื่อทนต่ออุณหภูมิพื้นผิวที่สูงมากที่เกิดขึ้นระหว่างการบินด้วยความเร็วเหนือเสียง Mach 3+ ^{[ 37 ]}แม้ว่า JP-7 จะสามารถใช้งานได้กับเครื่องบินลำอื่น แต่ลักษณะการเผาไหม้ของมันก่อให้เกิดปัญหาในบางสถานการณ์ (เช่น การสตาร์ทเครื่องยนต์ฉุกเฉินที่ระดับความสูงสูง) ซึ่งทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับเครื่องบินลำอื่นนอกจาก SR-71

โดยปกติแล้ว เชื้อเพลิงทั้งหมดบนเครื่องบินเติมน้ำมันอาจถูกถ่ายออกหรือเผาทิ้งโดยเครื่องบินเติมน้ำมันตามความจำเป็น เพื่อให้เป็นไปได้ ระบบเชื้อเพลิงของ KC-135 จึงใช้การระบายด้วยแรงโน้มถ่วงและปั๊มเพื่อเคลื่อนย้ายเชื้อเพลิงจากถังหนึ่งไปยังอีกถังหนึ่งขึ้นอยู่กับความต้องการของภารกิจ อย่างไรก็ตาม การผสม JP-7 กับ JP-4 หรือ Jet A ทำให้ไม่เหมาะสมสำหรับการใช้งานโดย SR-71 ดังนั้นกองทัพอากาศจึงได้สั่งผลิต KC-135 รุ่นดัดแปลงพิเศษ คือ KC -135Qซึ่งมีการเปลี่ยนแปลงระบบเชื้อเพลิงและขั้นตอนการปฏิบัติงานเพื่อป้องกันการผสมเชื้อเพลิงที่ตั้งใจจะถ่ายออกกับเชื้อเพลิงที่ตั้งใจจะใช้โดยเครื่องบินเติมน้ำมันโดยไม่ตั้งใจในระหว่างการบิน เครื่องบิน SR-71 ได้รับการเติมเชื้อเพลิงจากเครื่องบินเติมน้ำมัน KC-135Q เท่านั้น

เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศถือเป็น " ตัวคูณกำลังรบ " เพราะให้ข้อได้เปรียบทางยุทธวิธีอย่างมาก โดยหลักแล้ว การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศจะเพิ่มรัศมีปฏิบัติการของเครื่องบินโจมตี เครื่องบินขับไล่ และเครื่องบินทิ้งระเบิด และช่วยให้เครื่องบินลาดตระเวนสามารถบินได้นานขึ้น ซึ่งจะช่วยลดจำนวนเครื่องบินที่จำเป็นในการปฏิบัติภารกิจ นอกจากนี้ การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศยังช่วยบรรเทาปัญหาเรื่องฐานทัพที่อาจจำกัดน้ำหนักบรรทุกในการรบได้เครื่องบินรบที่ปฏิบัติการจากสนามบินที่มีทางวิ่งสั้นต้องจำกัดน้ำหนักขึ้นบิน ซึ่งอาจหมายถึงการเลือกระหว่างระยะทาง (เชื้อเพลิง) กับน้ำหนักบรรทุกในการรบ (กระสุน) อย่างไรก็ตาม การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศช่วยขจัดปัญหาเรื่องฐานทัพเหล่านี้ได้มาก เพราะเครื่องบินรบสามารถขึ้นบินพร้อมน้ำหนักบรรทุกในการรบเต็มพิกัดและเติมเชื้อเพลิงได้ทันที

แม้ว่าวิธีการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศที่ใช้งานได้จริงครั้งแรกกำลังได้รับการพัฒนา นักวางแผนทางทหารก็ได้มองเห็นแล้วว่าภารกิจใดบ้างที่จะได้รับการปรับปรุงอย่างมากโดยใช้วิธีการดังกล่าว ใน สภาพแวดล้อมของ สงครามเย็น ที่เกิดขึ้น ในช่วงปลายทศวรรษ 1940 ความสามารถของเครื่องบินทิ้งระเบิดในการปฏิบัติภารกิจระยะไกลมากขึ้นจะทำให้สามารถโจมตีเป้าหมายได้แม้จากฐานทัพอากาศในทวีปอื่น ดังนั้น การที่เครื่องบินทิ้งระเบิดเชิงยุทธศาสตร์ติดอาวุธนิวเคลียร์ จะติดตั้งอุปกรณ์เติมเชื้อเพลิงกลางอากาศและใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการลาดตระเวนระยะไกลจึงกลาย เป็นเรื่องปกติ ^{[ 38 ]}

ในช่วงปลายทศวรรษ 1950 การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศกลายเป็นเรื่องแพร่หลายในหมู่เครื่องบินทิ้งระเบิดที่ดำเนินการโดยกองบัญชาการยุทธศาสตร์ทางอากาศ ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ จนกระทั่งเครื่องบินหลายลำ เช่นConvair B-58 Hustlerสามารถปฏิบัติการส่วนใหญ่หรือทั้งหมดจากฐานทัพในแผ่นดินใหญ่ของสหรัฐอเมริกาในขณะที่ยังคงรักษาการเข้าถึงเชิงยุทธศาสตร์ไว้ได้^{[ 38 ]}การปฏิบัตินี้ได้รับการส่งเสริมเพื่อแก้ไขข้อกังวลด้านความมั่นคง ตลอดจนการคัดค้านทางการทูตจากบางรัฐในต่างประเทศที่ไม่ต้องการให้มีอาวุธนิวเคลียร์อยู่ในดินแดนของตน^{[ 38 ]}ในการสาธิตครั้งแรกๆ ของความสามารถในการบินรอบโลกของ เครื่องบิน โบอิ้ง บี-52 สตราโตฟอร์เทรส ซึ่งดำเนินการระหว่างวันที่ 16 ถึง 18 มกราคม พ.ศ. 2490 เครื่องบินบี-52บี จำนวน 3 ลำได้ทำการบิน รอบโลกแบบไม่หยุดพัก ในระหว่าง ปฏิบัติการพาวเวอร์ไฟลต์โดยบินได้ระยะทาง 24,325  ไมล์ (21,145  ไมล์ทะเล, 39,165  กิโลเมตร) ในเวลา 45 ชั่วโมง 19 นาที (536.8 ไมล์ต่อชั่วโมง) พร้อมกับการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศหลายครั้งจากเครื่องบินเคซี-97 ^{[ 39 ] [ 40 ]}

ในระหว่างการพัฒนา เครื่องบินทิ้งระเบิดเชิงกลยุทธ์ Avro Vulcanเจ้าหน้าที่อังกฤษตระหนักว่าความยืดหยุ่นในการปฏิบัติงานสามารถปรับปรุงได้โดยการจัดหาอุปกรณ์เติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ^{[ 41 ]}ดังนั้น ตั้งแต่เครื่องบินลำที่ 16 ที่สร้างเสร็จเป็นต้นไป Vulcan จึงได้รับการติดตั้งอุปกรณ์รับเชื้อเพลิงกลางอากาศ^{[ 42 ] [ 43 ]}แม้ว่ากองทัพอากาศอังกฤษจะทำการลาดตระเวนทางอากาศอย่างต่อเนื่องในช่วงหนึ่ง แต่ก็ถือว่าไม่สามารถทำได้ และกลไกการเติมเชื้อเพลิงในฝูงบิน Vulcan ส่วนใหญ่ก็เลิกใช้ไปในช่วงทศวรรษ 1960 ^{[ 43 ]}เมื่อกองทัพอากาศอังกฤษเลือกที่จะปรับปรุงฝูงบินทิ้งระเบิดของตนจากการบินระดับสูงไปสู่ภารกิจแทรกซึมระดับต่ำ เครื่องบินทิ้งระเบิดเช่นHandley Page Victorจึงได้รับการติดตั้งท่อเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศและถังเชื้อเพลิงเพิ่มเติมเพื่อชดเชยระยะทำการที่ลดลงจากการเปลี่ยนแปลงรูปแบบการบิน^{[ 44 ] [ 45 ]}

ในช่วงกลางทศวรรษ 1950 เพื่อส่งมอบการป้องปรามทางนิวเคลียร์ ที่เป็นอิสระของฝรั่งเศส งานจึงเริ่มต้นขึ้นในสิ่งที่ต่อมาจะกลายเป็นเครื่องบินทิ้งระเบิดความเร็วเหนือเสียงDassault Mirage IV ^{[ 46 ] [ 47 ]}ขนาดของเครื่องบินทิ้งระเบิดนี้ถูกกำหนดอย่างมากโดยความเป็นไปได้ของการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ โดยในที่สุดงานเกี่ยวกับรุ่นที่ขยายใหญ่ขึ้นของ Mirage IV ก็ถูกยกเลิกไปเพื่อหันมาพึ่งพาเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศมากขึ้นแทน^{[ 48 ]}เพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับฝูงบิน Mirage IVA ฝรั่งเศสได้ซื้อเครื่องบิน เติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ Boeing C-135 F ของสหรัฐฯ จำนวน 14 ลำ (12 ลำและสำรองอีก 2 ลำ) ^{[ 46 ]} Mirage IVA มักจะปฏิบัติการเป็นคู่ โดยเครื่องบินลำหนึ่งบรรทุกอาวุธและอีก เครื่องหนึ่งบรรทุกถังเชื้อเพลิงและชุดเติมเชื้อเพลิงแบบคู่หู ทำให้สามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับคู่หูระหว่างทางไปยังเป้าหมายได้^{[ 49 ]}แม้ว่าจะสามารถโจมตีเป้าหมายจำนวนมากภายในสหภาพโซเวียตได้ แต่ความไม่สามารถของ Mirage IV ที่จะกลับจากภารกิจบางอย่างได้นั้นถือเป็นประเด็นถกเถียงในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเครื่องบิน^{[ 50 ] [ 51 ]}

เมื่อวันที่ 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2494 การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศครั้งแรกของเครื่องบินขับไล่เกิดขึ้นเหนือเกาหลี เครื่องบิน RF-80A จำนวน 3 ลำบินขึ้นจากแทกูพร้อมถังเชื้อเพลิงปลายปีกที่ดัดแปลงแล้ว และนัดพบกับเรือบรรทุกน้ำมันนอกชายฝั่งเมืองวอนซาน ประเทศเกาหลีเหนือ การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศทำให้เครื่องบิน RF-80 มีระยะทำการบินเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่า ซึ่งทำให้สามารถถ่ายภาพเป้าหมายสำคัญในเกาหลีเหนือได้^{[ 52 ] [ 53 ]}

ในช่วงสงครามเวียดนามเป็นเรื่องปกติที่เครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิดของกองทัพอากาศสหรัฐฯ ที่บินจากประเทศไทยไปยังเวียดนามเหนือจะเติมเชื้อเพลิงจากเครื่องบิน KC-135 ระหว่างทาง นอกจากจะเพิ่มระยะทำการบินแล้ว ยังช่วยให้เครื่องบินF-105และF-4 Phantomสามารถบรรทุกระเบิดและจรวดได้มากขึ้น นอกจากนี้ยังมีเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศคอยให้บริการระหว่างทางกลับหากจำเป็น นอกเหนือจากการขนส่งเครื่องบินข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกแล้ว การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศยังทำให้เครื่องบินขับไล่ที่ได้รับความเสียหายจากการรบและมีถังเชื้อเพลิงรั่วอย่างหนัก สามารถเชื่อมต่อกับเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงและให้เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงป้อนเครื่องยนต์จนกว่าจะสามารถร่อนลงจอดที่ฐานได้ ซึ่งช่วยชีวิตเครื่องบินจำนวนมาก

กองทัพเรือสหรัฐฯ มักใช้เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศประจำเรือบรรทุกเครื่องบิน เช่นKA-3 Skywarriorเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินของกองทัพเรือและนาวิกโยธิน เช่น F-4, A-4 Skyhawk , A-6 IntruderและA-7 Corsair IIซึ่งมีประโยชน์อย่างยิ่งเมื่อนักบินที่กลับจากการโจมตีทางอากาศประสบปัญหาในการลงจอดและเชื้อเพลิง เหลือน้อย การเติม เชื้อเพลิงนี้จะช่วยให้พวกเขามีเชื้อเพลิงสำหรับการลงจอดเพิ่มเติมเพื่อ "ดักจับ" เรือบรรทุกเครื่องบินได้สำเร็จ นอกจากนี้ KA-3 ยังสามารถเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินขับไล่ที่ปฏิบัติภารกิจลาดตระเวนทางอากาศระยะยาวได้อีกด้วย เครื่องบินขับไล่ของนาวิกโยธินสหรัฐฯ ที่ประจำการในเวียดนามใต้และไทยก็ใช้ เครื่องบินขนส่ง KC-130 Hercules ของนาวิกโยธินสหรัฐฯ ในการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศระหว่างภารกิจเช่นกัน

ในช่วงปลายเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2513 เฮลิคอปเตอร์ HH-53Cสองลำได้ทำการบินข้ามมหาสมุทรแปซิฟิกเป็นครั้งแรก โดยบินจากฐานทัพอากาศเอ็กกลินในฟลอริดาไปยังดานังในเวียดนามใต้ นอกจากการแวะเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศหลายครั้งระหว่างทางแล้ว ยังมีการใช้การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศในการสาธิตความสามารถในการบินระยะไกลของเฮลิคอปเตอร์รุ่นนี้ด้วย การบินครั้งนี้พิสูจน์แล้วว่าเร็วกว่าการส่งเฮลิคอปเตอร์ไปยังสมรภูมิรบโดยทางเรือแบบดั้งเดิมประมาณสี่เท่า^{[ 54 ]}

ในช่วงสงครามอิหร่าน-อิรัก ในทศวรรษ 1980 กองทัพอากาศอิหร่านมีเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ KC 707-3J9C อย่างน้อยหนึ่งลำ ซึ่งสาธารณรัฐอิสลามได้รับสืบทอดมาจากรัฐบาลของชาห์ เครื่องบินลำนี้ถูกใช้งานอย่างมีประสิทธิภาพที่สุดในวันที่ 4 เมษายน 1981 โดยเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินรบ F-4 Phantom ของกองทัพอากาศอิหร่านจำนวน 8 ลำ ในภารกิจระยะไกลเข้าไปในอิรักเพื่อทิ้งระเบิดสนามบิน H-3 Al Walidใกล้ชายแดนจอร์แดน ทำลายเครื่องบินรบและเครื่องบินทิ้งระเบิดของอิรักไป 27-50 ลำ^{[ 55 ] [ 56 ]}อย่างไรก็ตาม กองทัพอากาศอิหร่านถูกบังคับให้ยกเลิกการโจมตีทางอากาศ 180 วัน และความพยายามในการควบคุมน่านฟ้า อิหร่าน เนื่องจากอัตราการสูญเสียที่ไม่ยั่งยืน^{[ 57 ] [ 58 ]}

กองทัพอากาศอิสราเอลมีฝูงบินโบอิ้ง 707ที่ติดตั้งระบบเติมเชื้อเพลิงแบบบูมคล้ายกับ KC-135 ระบบนี้มีชื่อเรียกในอิสราเอลว่าRamใช้สำหรับเติมเชื้อเพลิงและขยายระยะทำการของเครื่องบินขับไล่ทิ้งระเบิด เช่น F-15I และ F-16I สำหรับภารกิจป้องปรามและโจมตี เครื่องบินเหล่านี้มีอายุเกือบ 60 ปีแล้ว และอิสราเอลไม่ได้เปิดเผยจำนวนเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงในฝูงบิน^{[ 59 ] [ 60 ] [ 61 ]}ในปี 1985 เครื่องบิน F-15 ของอิสราเอล ใช้เครื่องบิน 707 ที่ได้รับการดัดแปลงอย่างมากเพื่อเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศเหนือทะเลเมดิเตอร์เรเนียนเพื่อขยายระยะทำการสำหรับปฏิบัติการ Wooden Legซึ่งเป็นการโจมตีทางอากาศต่อสำนักงานใหญ่ขององค์การปลดปล่อยปาเลสไตน์ (PLO) ใกล้เมืองตูนิสประเทศตูนิเซียซึ่งจำเป็นต้อง บินเป็นระยะทาง 2,000 กิโลเมตร^{[ 62 ]}ณ ปี 2021 อิสราเอลได้สั่งซื้อ เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ Boeing KC-46 Pegasus จำนวน 4 ลำจากทั้งหมด 8 ลำตามแผน และได้ขอให้เร่งการส่งมอบเครื่องบิน 2 ลำแรกให้เสร็จภายในปี 2022 จากเดิมที่กำหนดไว้ในปี 2023 หนังสือพิมพ์ Jerusalem Post รายงานว่าผู้บัญชาการของอิสราเอลได้ร้องขอเช่นนี้เพื่อเสริมสร้างการป้องปรามเชิงยุทธศาสตร์ต่ออิหร่าน บทความเดียวกันนี้รายงานว่าสหรัฐฯ ซึ่งกองทัพอากาศของสหรัฐฯ ก็กำลังจะได้รับเครื่องบินประเภทนี้เป็นครั้งแรกเช่นกัน ได้ปฏิเสธที่จะเร่งการส่งมอบในขณะที่สนับสนุนการป้องปรามของอิสราเอล บรรณาธิการของ JPost เขียนว่า "กระทรวงการต่างประเทศสหรัฐฯ อนุมัติการขายเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ KC-46 และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องให้แก่อิสราเอลได้มากถึง 8 ลำ ในราคาประมาณ 2.4 พันล้านดอลลาร์เมื่อเดือนมีนาคมที่ผ่านมา (คือ พฤษภาคม 2020) ซึ่งถือเป็นครั้งแรกที่วอชิงตันอนุญาตให้เยรูซาเลมซื้อเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศใหม่" ^{[ 61 ]}

ในช่วงสงครามฟอล์คแลนด์การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศมีบทบาทสำคัญอย่างยิ่งต่อการโจมตีที่ประสบความสำเร็จทั้งหมดของอาร์เจนตินาต่อกองทัพเรืออังกฤษกองทัพอากาศอาร์เจนตินามีเครื่องบิน KC-130H Hercules เพียงสองลำ และถูกใช้ในการเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินA-4 SkyhawkและSuper Etendard ของทั้งกองทัพอากาศและกองทัพเรือ ใน การโจมตีด้วยขีปนาวุธ Exocetเครื่องบิน Hercules บินเข้าใกล้เกาะ (ซึ่งเครื่องบินSea Harrierกำลังลาดตระเวนอยู่) หลายครั้งเพื่อค้นหาและนำทางเครื่องบิน A-4 ในเที่ยวบินกลับ ในเที่ยวบินหนึ่ง (รหัสเรียกขานJaguar ) เครื่องบิน KC-130 ลำหนึ่งได้ไปช่วยเหลือเครื่องบิน A-4 ที่ได้รับความเสียหายและส่งเชื้อเพลิง39,000 ปอนด์ (18,000 กิโลกรัม) ขณะนำเครื่องบินลำนั้นไปยังสนามบินที่ ซานจูเลียนอย่างไรก็ตาม การ ที่เครื่องบิน Mirage IIIและDaggerขาดความสามารถในการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศ ทำให้พวกมันไม่สามารถบรรลุผลลัพธ์ที่ดีกว่านี้ได้ เครื่องบินมิราจไม่สามารถส่งระเบิดโจมตีไปยังเกาะได้ และเครื่องบินแด็กเกอร์ก็ทำได้เพียงบินโจมตีเป็นเวลาห้านาทีเท่านั้น  

ทางฝั่งอังกฤษ การเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศดำเนินการโดยเครื่องบินHandley Page Victor K.2 และหลังจากการยอมจำนนของอาร์เจนตินา ก็ดำเนินการโดยเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง C-130 Hercules ที่ได้รับการดัดแปลง เครื่องบินเหล่านี้ช่วยในการส่งกำลังจากสหราชอาณาจักรไปยัง จุดพักบน เกาะแอสเซนชันในมหาสมุทรแอตแลนติก และการส่งกำลังเพิ่มเติมทางใต้ของเครื่องบินทิ้งระเบิด เครื่องบินขนส่ง และเครื่องบินลาดตระเวนทางทะเล^{[ 63 ]}ภารกิจเติมเชื้อเพลิงที่มีชื่อเสียงที่สุดคือภารกิจ " ปฏิบัติการแบล็กบัค  " ระยะทาง 8,000 ไมล์ทะเล (15,000  กิโลเมตร) ซึ่งใช้เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง Victor 14 ลำ เพื่อให้ เครื่องบินทิ้งระเบิด Avro Vulcan (พร้อมเครื่องบินทิ้งระเบิดสำรอง) สามารถโจมตีสนามบินที่อาร์เจนตินายึดครองที่พอร์ตสแตนลีย์บนหมู่เกาะฟอล์คแลนด์ได้ เนื่องจากเครื่องบินทั้งหมดบินมาจากแอสเซนชัน เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงเองก็ต้องการการเติมเชื้อเพลิงเช่นกัน^{[ 64 ] [ 65 ] [ 66 ]}การโจมตีทางอากาศครั้งนี้เป็นการโจมตีทางอากาศระยะไกลที่สุดในประวัติศาสตร์ จนกระทั่งถูกแซงหน้าโดยเครื่องบินโบอิ้ง B-52ที่บินจากแผ่นดินใหญ่ของสหรัฐอเมริกาไปทิ้งระเบิดอิรักในสงครามอ่าว ปี 1991 และเที่ยวบินB-2 ในภายหลัง ^{[ 67 ]}

ในช่วงปฏิบัติการ Desert Shield ซึ่งเป็นการเสริมกำลังทางทหารเพื่อเตรียมทำสงครามในอ่าวเปอร์เซีย เครื่องบิน Boeing KC-135 และ McDonnell Douglas KC-10A ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และเครื่องบิน KC-130 Hercules ของนาวิกโยธินสหรัฐฯ ถูกส่งไปประจำการที่ฐานทัพอากาศแนวหน้าในอังกฤษดิเอโก การ์เซียและซาอุดีอาระเบียเครื่องบินที่ประจำการในซาอุดีอาระเบียโดยปกติจะบินวนอยู่ในเขตปลอดภาษีระหว่างซาอุดีอาระเบียและอิรักซึ่งเรียกกันอย่างไม่เป็นทางการว่า "Frisbee" และเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินของกองกำลังพันธมิตรเมื่อจำเป็น เส้นทางบินสองเส้นทางที่อยู่เคียงข้างกันเหนือตอนกลางของซาอุดีอาระเบีย เรียกว่า "Prune" และ "Raisin" มีเครื่องบิน KC-135 ที่ติดตั้งตะกร้าเติมเชื้อเพลิง 2-4 ลำประจำการอยู่ และถูกใช้โดยเครื่องบินของกองทัพเรือจากกองกำลังรบทะเลแดงกลุ่มโจมตีขนาดใหญ่ของกองทัพเรือจากทะเลแดงจะส่งเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง A-6 ไปยังเส้นทาง Prune และ Raisin ก่อนที่เครื่องบินโจมตีจะมาถึง เพื่อเติมเชื้อเพลิงและประจำการทางด้านขวาของเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงของกองทัพอากาศ ซึ่งเป็นการเพิ่มจุดเติมเชื้อเพลิงอีกจุดหนึ่ง เครื่องบินเติมเชื้อเพลิง กลางอากาศ Handley Page Victor และVickers VC10 ของกองทัพอากาศอังกฤษ (RAF ) ถูกนำมาใช้เติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินของอังกฤษและพันธมิตร และเป็นที่นิยมในหมู่กองทัพเรือสหรัฐฯ เนื่องจากมีลักษณะการบินที่เชื่องและมีสถานีเติมเชื้อเพลิงสามจุด มีการจัดเส้นทางเพิ่มเติมใกล้กับชายแดนทางตะวันตกเฉียงเหนือสำหรับเครื่องบิน E-3 AWACS และเครื่องบินของกองทัพเรือที่ต้องการเชื้อเพลิงฉุกเฉิน เขตเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศตลอด 24 ชั่วโมงเหล่านี้ทำให้การปฏิบัติการทางอากาศที่เข้มข้นในช่วงปฏิบัติการพายุทะเลทรายเป็นไปได้ มีการจัดเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศตลอด 24 ชั่วโมง 7 วันต่อสัปดาห์เหนือทะเลแดงเพื่อเติมเชื้อเพลิงให้กับเครื่องบินขับไล่ F-14 Tomcat ของกองทัพเรือที่ปฏิบัติ ภารกิจ ลาดตระเวนทางอากาศในช่วงสัปดาห์สุดท้ายของความขัดแย้ง เครื่องบิน KC-10 ได้เคลื่อนเข้าไปในอิรักเพื่อสนับสนุนภารกิจลาดตระเวนทางอากาศที่ตั้งขึ้นเพื่อสกัดกั้นเครื่องบินรบของอิรักไม่ให้หลบหนีไปยังอิหร่าน

ในวันที่ 16–17 มกราคม พ.ศ. 2534 ภารกิจการรบครั้งแรกของปฏิบัติการพายุทะเลทราย และภารกิจการรบที่ยาวนานที่สุดในประวัติศาสตร์ในขณะนั้น ได้ถูกเริ่มขึ้นจากฐานทัพอากาศบาร์กสเดล รัฐลุยเซียนาเครื่องบิน B-52G จำนวน 7 ลำ บินปฏิบัติภารกิจเป็นเวลา 35 ชั่วโมงไปยังภูมิภาคดังกล่าวและกลับมาเพื่อปล่อยขีปนาวุธนำวิถีแบบปล่อยจากอากาศของโบอิ้ง (ALCM) จำนวน 35 ลูก โดยใช้หัวรบแบบธรรมดา การโจมตีครั้งนี้ ซึ่งทำลายเป้าหมายที่ตั้งใจไว้ได้สำเร็จ 85–95 เปอร์เซ็นต์ จะเป็นไปไม่ได้เลยหากปราศจากการสนับสนุนจากเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง^{[ 68 ] [ 69 ]}

เครื่องบินเติมเชื้อเพลิงทางอากาศที่มีประโยชน์อย่างยิ่งในปฏิบัติการพายุทะเลทรายคือ KC-10A Extender ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ นอกจากจะมีขนาดใหญ่กว่าเครื่องบินเติมเชื้อเพลิงอื่นๆ ที่ใช้งานแล้ว KC-10A ยังติดตั้งระบบเติมเชื้อเพลิงแบบ "บูม" ของกองทัพอากาศสหรัฐฯ และระบบ "ท่อและดรอค" ทำให้สามารถเติมเชื้อเพลิงได้ไม่เพียงแต่เครื่องบินของกองทัพอากาศสหรัฐฯ เท่านั้น แต่ยังรวมถึงเครื่องบินของนาวิกโยธินสหรัฐฯ และกองทัพเรือสหรัฐฯ ที่ใช้ระบบ "โพรบและดรอค" และเครื่องบินของพันธมิตร เช่น เครื่องบินจากสหราชอาณาจักรและซาอุดีอาระเบีย (แม้ว่า KC-135 อาจติดตั้งดรอคด้วย ขึ้นอยู่กับภารกิจ) เมื่อบรรทุกเชื้อเพลิงเต็มพิกัด KC-10A สามารถบินจากฐานทัพบนชายฝั่งตะวันออกของอเมริกา บินตรงไปยังยุโรป ถ่ายโอนเชื้อเพลิงจำนวนมากให้กับเครื่องบินลำอื่นๆ และกลับไปยังฐานทัพโดยไม่ต้องลงจอดที่ใดเลย

เมื่อวันที่ 24 มกราคม พ.ศ. 2534 กองทัพอากาศอิรักได้เปิดฉากโจมตีราส ทานูราซึ่งเป็นความพยายามที่จะทิ้งระเบิดโรงงานน้ำมันราส ทานูราในซาอุดีอาระเบีย ระหว่างทางไปยังเป้าหมาย เครื่องบินโจมตีของอิรักได้รับการเติมเชื้อเพลิงจากเครื่องบินเติมน้ำมันที่ระดับความสูง 100 เมตร การโจมตีล้มเหลวในที่สุด โดยเครื่องบินสองลำต้องบินกลับ และอีกสองลำที่เหลือถูกยิงตก^{[ 70 ] [ 71 ]}

เครื่องบินIlyushin Il-78 MKIของกองทัพอากาศอินเดียถูกใช้งานระหว่างการโจมตีทางอากาศที่บาลากอตในปี 2019เครื่องบิน Il-78MKI สนับสนุนเครื่องบินDassault Mirage 2000และSukhoi Su-30MKIซึ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องบินขับไล่คุ้มกัน^{[ 72 ] [ 73 ]}

เมื่อวันที่ 27 มิถุนายน 2023 กองทัพอากาศสหรัฐฯรวมถึงกองกำลังพิทักษ์อากาศแห่งชาติ ได้จัด "ปฏิบัติการ Centennial Contact" เพื่อรำลึกครบรอบ 100 ปีของการเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศครั้งแรก เครื่องบินจากฐานทัพต่างๆ ได้ทำการฝึกซ้อมเติมเชื้อเพลิงกลางอากาศทั่วสหรัฐอเมริกา รวมถึงทำการบินผ่านใน 50 รัฐ^{[ 74 ]}มีเครื่องบิน 152 ลำที่จะเข้าร่วมปฏิบัติการ โดยมีเครื่องบินเติมเชื้อเพลิง 82 ลำให้การสนับสนุนการเติมเชื้อเพลิงแก่เครื่องบินที่เข้าร่วมอีก 70 ลำ^{[ 75 ]}

เครื่องบินที่เข้าร่วมประกอบด้วยBoeing KC-135 Stratotanker จำนวน 49 ลำ ; Boeing KC-46 Pegasus จำนวน 29 ลำ ; McDonnell Douglas KC-10 Extender จำนวน 4 ลำ และเครื่องบินที่ได้รับเชื้อเพลิงประกอบด้วยLockheed C-130 Herculesจำนวน 21 ลำ; Boeing C-17 Globemaster IIIจำนวน 13 ลำ; McDonnell Douglas F-15 Eagle จำนวน 10 ลำ; Lockheed Martin F-22 Raptorจำนวน 8 ลำ; Fairchild Republic A-10 Thunderbolt II จำนวน 6 ลำ; General Dynamics F-16 Fighting Falcons จำนวน 5 ลำ; Lockheed Martin F-35 Lightning IIจำนวน 4 ลำ; Boeing B-52 Stratofortress จำนวน 2 ลำ ; และLockheed C-5 Galaxyจำนวน 1 ลำ ^{[ 75 ]}