本文原载于《兵器》杂志2015年6月刊,原作者林翔,转载时重新进行了二次内容完善及编辑、补充部分插图,与军迷同好一起分享。个人认为《兵器》是一本专业、客观的军事杂志,推荐持续订阅,丰富自身的军事及政治知识。将家中杂志数字化保存同时进行转载的文章,虽多年份较久,但一是已经足够为普通网友提供专业的军事基础知识,二是想让读者以另一种比较独特的视角审视曾经的事物和观点。

从DC-10到KC-101973年10月,第四次中东战争爆发。为了支持以色列与阿拉伯国家作战,美国空军从10月13日到11月14日,在一个月的时间内,派遣C-5、C-141和C-130运输机为以色列紧急空运了22395吨物资。美国空军还紧急出动了空中加油机配合这次行动。
尽管此次行动取得了预期目的,但也暴露出美军空中加油能力不足的问题。当时,美国海、空军及海军陆战队的加油机主要是KC-97、KC-130和KC-135A。尽管KC-135A技战术性能较好,但受限于J57-P-59W发动机的性能,其最大加油能力在西亚和北非地区无法完全体现出来。

图示:二战后,美国对B-29轰炸机在使用原有设计的基础之上,换成了直径更大的机身,修改成了C-97运输机,由于C-97具有较大的空间可以安装大量的燃料箱,所以这款运输机被战略空军司令部作为空中加油机使用,获得了巨大的成功,被叫做KC-97同温层空中加油机!

图示:KC-135是波音公司在C-135军用运输机基础上改进而来的大型空中加油机,总生产量为803架,虽然C-135与波音707均是在波音367-80原型机的基础上发展而来,但完全不是一回事。两者外型相似,但机身尺寸不尽相同。
由于沙漠地区天气炎热,KC-135A的性能落入临界状态,在增大发动机推力的情况下也是如此。该机在起飞期间,需要通过将2.5吨水加入发动机以增加推力。这就使得该机的使用必须依靠水软化设备和运水车,并且还要减少燃料的携带量,从而影响到它们在战争中的使用。
为了及时改进空中加油存在这些问题,1975年,美国空军提出“先进加油机/运输机”(ATCA)发展计划。当时,洛克希德以其研发的C-5巨型运输机、L-1011宽体客机,波音公司以其研发的波音747巨型客机,麦道公司以其研发的DC-10宽体客机参加了竞争。

L-1011是美国洛克希德公司研制的三发宽体客机
DC-10是一种载客量300~350人的中远程宽体客机,于1966年中开始设计,1967年1月开始制造,1970年8月29日开始试飞,1971年7月29日获美国联邦航空局型号合格证并交付航空公司使用。主要有适用于4800~5800千米中短程航线的DC-10-10基本型,主要用于远程国际航线的DC-10-30远程型。

生产线上的3架DC-10,该机问世之初很受欢迎。
后者的特点是换装普·惠公司的JT9D-59涡扇发动机,翼展增加3.05米,在主起落架之间增加一起落架,航程11300千米。DC-10是研制比较成功的宽机身客机之一,早期意向订货量较多,后来由于出了几次事故实际订货量减少,远落在同级的波音747之后。至1989年春停产时,各种民用型DC-10共交付386架。

JT9D是DC-10的第二种可用发动机,图为生产该发动机的美国康涅狄格州东哈特福德工厂。
1977年12月19日,美国空军宣布麦道公司的DC-10改装方案被选中,并将其编号为KC-10A,命名为“扩张者”。从1978年到1987年,美国空军通过年度订货合同或多年订货合同,在DC-10之外共采办了60架专门生产的KC-10A。
总体布局和技术特点KC-10A继承了DC-10的基本外形设计,采用圆柱形机身,机长55.35米,机高17.7米;下单翼,翼展47.34米,机翼面积358.69平方米,翼吊两台发动机,垂尾根部设第三台发动机,低置水平尾翼。悬臂式下单翼为全金属结构,采用尖峰翼型。KC-10A的机翼1/4弦线后掠角35°,机翼内段上反角5°14',外段上反角3°2’,展弦比7.5,翼根弦长10.7米,翼根相对厚度12.2%,逐渐变化至翼尖的8.4%。

KC-10的圆柱体机身和发动机布局中规中矩
两个发动机短舱安装在翼下半翼展处。每侧机翼前缘有全翼展缝翼,在发动机短舱以内分为两段,在短舱以外分为6段。从翼根至75%半翼展处的机翼后缘装有后退式双缝襟翼。横向操纵由外侧低速副翼、内侧全速副翼和每侧机翼上的5块扰流板(其中之一靠近机身)来完成。低速副翼只用于起飞和着陆。扰流板除用于横向操纵外,还用于减速和直接升力控制。

KC-10机翼下部巨大的襟翼做动机构整流罩(红圈处)
尾翼同样为悬臂式全金属结构。全动平尾安装角可调,升降舵分为4段。由于垂尾根部安装了发动机,方向舵的效率受到影响,故采用双铰链后缘方向舵,方向舵的后缘有一可偏转的后缘铰链段,当舵面偏转时,舵面后缘铰链段还可相对于舵面偏转,增加舵面弯度,提高效率。平尾为铝合金多梁结构,垂尾为4梁多肋铝合金结构。尾翼的各操纵面均为铝合金结构,只在后缘和翼尖处采用玻璃钢。

KC-10方向舵后可偏转的后缘铰链段
直径为6.02米的机身为铝合金半硬壳式破损安全结构,机头安装有气象雷达。在C-17A运输机试飞之前,其机身直径在美军序列中仅次于C-5和波音747改装的军用飞机。以位于机身横截面中部的地板为界,KC-10A的机身分为上下两部分。从驾驶舱开始,机身上半部位依次为行李柜、厨房、卫生间,包含20个座椅、4个机组人员休息铺位的乘员舱,主货舱。

KC-10和C-17都可以最大限度利用全球民用机场的保障设备
机身下半部位从首至尾依次为前起落架舱、热交换器舱、水箱、3个新设油箱、电力系统舱、中央翼盒及其内部油箱、主起落架舱、4个新设油箱、空中加油控制舱、输油装置及其气密箱、辅助动力装置。
机头驾驶舱中有3名机组人员,即机长、副驾驶员和飞行工程师,另设有一观察员座椅。从主货舱尾部的楼梯下去,即可到达加油控制舱。这里有3个座椅,除可容纳1名加油操作员外,还可容纳1名引导员和1名观察员。

KC-10驾驶舱数字化程度并不算高,但当时机械仪表比数字化仪表的可靠性更高。下图为驾驶舱左后的观察员席。

空中加油作业时,加油操作员坐在面向机尾的加油控制舱,通过斯佩里飞行系统公司(今霍尼韦尔国际公司的一部分)的数字式电传操纵系统控制伸缩管。为保护机内无压力整体油箱的安全,KC-10A采用了吸能抗坠龙骨横梁。在机身下部留有检查孔,拆装、检测和维修都比较方便。

加油控制舱外观和内部,仪表数字化程度较驾驶舱更高,有利于加油操作员训练。

该机安置有液压可收放前三点式起落架,主轮距10.57米,前主轮距22.07米(与DC-10-40系列相同)。前起落架为双轮式,向前收入机身,前轮可左右偏转68°。主起落架为4轮小车式,向里收入机身,机身中心线处还有一个两轮式主起落架,向前收入机身。所有起落架均有油气减震器,装有独立的盘式刹车系统和防滑系统。在应急时可依靠重力自行放下。

它的使用空重109.328吨,用作货运飞机,使用空重110.945吨。起飞载油量158.291吨,最大货运载重76.843吨,最大起飞重量267.62吨。临界跑道长度3124米,最大航程(最大货运载重)7032千米,最大转场航程(无空中加油)18507千米。
KC-10A沿用了DC-10-30CF客货两用型飞机的机身,并采用DC-10-10的机翼。除了加装必要的油箱和软硬兼施的加油系统,还添加一些军用航电设备、改进货物固定系统,自身也可接受空中加油外,“扩张者”与民用型飞机的通用性约为88%。

KC-10“偶遇”家族中最大的DC-10-40型,而KC-10是在30型基础上改进的。
强大的空中加油能力“扩张者”安装了美国空军的伸缩套管式硬式加油系统。主要由伸缩管、压力加油机构、电控指示监控装置组成。伸缩管包括较粗的主管和可以从主管内伸出的套管,主管外壁有升降索和稳定舵。硬式加油设备安装在加油机机身尾部下方,由一名空中加油操作员控制整个加油过程。
空中加油时,加油机利用升降索放下伸缩管,稳定舵在气流作用下,将伸缩管沿垂直和水平方向稳定在一定范围内。当受油机飞至加油机后下方适当位置时,套管插入受油机机头或机身上方的受油口,自动锁定后即开始加油。在加油过程中,加油机、受油机的相对位置必须固定。其位置的微小变化,由伸缩套管进行自动伸缩,前后、左右、上下自主调整弥补。

准备进行加油作业的KC-10机尾放下伸缩套管式加油管

与软式加油系统相比,硬式加油对于空气乱流不太敏感,但只能一对一加油。由于采用金属输油管,管道粗、刚性强、燃油流动阻力小,因而油料流量大。麦道公司研发的伸缩管全长17.78米,收置长度11.1米,伸缩管可以偏离中心10度。该套加油系统理论上每分钟最多可输油5678升,实际最大输油率为4164升/分,其加油速度比KC-135的同类装置约快60~65%。
在为轰炸机、运输机、预警机等大型军用飞机进行空中加油时,其输油快的战术优势十分明显。由于战斗机、攻击机每分钟只能接收454~1362千克燃料,一架KC-10A同时为3架F-4或F-15战斗机空中加油一次,需要15~24分钟;为4架F-111战斗轰炸机空中加油一次,用时16~48分钟,加油量为29~42吨。

加油操作员通过目视为F-15加油
KC-10A尽管在外形尺寸上比不过其他国家装备的波音747加油机和A330MRTT(也被某些国家称为KC-30或KC-45)加油机,却是美军有史以来空中加油能力最强的加油机。该机保留了DC-10-30CF飞机机翼和中央翼盒内108.062吨的标准载油量,连同货舱中新增油箱53.446吨的载油量,总燃油量可达161.508吨。在距离基地3537千米处执行空中加油任务时,可为受油机提供90.718吨燃油;在远离基地6500千米时,可为受油机提供45吨燃油。
由于该机载油量较多、续航距离较长,在一次出航时可以长时间在空中巡弋且为多架不同种类的飞机加油,无形中增加了执行任务的时间。与此相比,KC-135R的总载油量为92.21吨,可以为其它飞机提供47吨燃油,而KC-135A还要少一些。

KC-33(波音747改装)、KC-10、A330加油型、KC-767和KC-135的尺寸和加油能力对比。
为了照顾美国海军及北约其他国家的飞机,KC-135在没有加装加油吊舱之前,可以在伸缩套管末端加上一小段输油软管。但如此一来,无法为美国空军配合硬式加油系统的飞机加油。所有的KC-10A在机身腹部永久安装了麦道公司研发的硬式加油系统以及美国萨金特·弗莱彻公司研制的FR600绞盘软管系统,另有20架在翼梢下面安装了英国空中加油公司研制的Mk32B加油吊舱。
这些飞机,遇到空军的飞机,使用硬式加油系统;遇到海军、海军陆战队或其他国家的飞机,则使用软式加油系统。

一部分KC-10在翼梢下方安装了英制Mk32B加油吊舱,提供软式加油能力。

在使用软式加油系统进行空中加油时,KC-10飞机上的空勤人员打开输油软管卷盘装置,伸出锥套,锥套受气流作用而展开,将输油软管拖出,由加油机拖带,漂浮在空中随加油机向前运动。受油机从后下方接近加油机并慢慢增速,使受油探头对准加油管伞状锥套,受油机增速将受油管插头插入锥套,并顶开输油管末端的单向活门,加油机的燃油就开始输出。
KC-10A后机身腹部右侧的FR600绞盘式加油系统,理论最大输油率为2271升/分,实际最大输油率可达1779升/分。每个翼下加油吊舱的最大输油率为1590升/分。由于后机身的加油系统在一次空中加油时,只能使用其中一个,因此该机最多可同时为3架战术飞机加油。

KC-10机腹安装FR600绞盘软管系统
仍然保存的空运能力KC-10A还具有战略空运能力。除了不能运送主战坦克、直升机等主战装备外,散货与人员的运输能力优于C-130、C-141、伊尔-76、A400M等运输机。在美军序列中,运输能力仅次于C-5、C-17等飞机。
KC-10A继承了DC-10-30CF客货型飞机的主要特点,主货舱最大长度、宽度、高度分别为36.64米、5.72米和2.44米。货舱容积基本与C-17A运输机持平,高于C-141B和伊尔-76MD。为了方便空中运输,该机在机身前部左侧设有一个3.56米x2.59米的大型货舱门,并对机身结构进行了加强;货舱内还铺设有装货滚珠、滚棒系统,装货导轨可调节。

KC-10保留了机舱的运货能力,当机身前部的乘员座椅拆除后,货舱容积还能提高。

一辆工程车被固定在KC-10的货仓中,地板上保留了货柜固定设备。
一架KC-10A加油机在一次飞行时,除可以为8架战斗机或攻击机长距离伴随加油外,还可同时运送25个美国空军463L型货盘(2.235×2.743米)或混合载重。也可装运30个LD3民用标准集装箱(1.562/2.007×1.534×1.626米),或51个1.57×2.24米的货盘。与此相比较,C-17A可以运送18个463L型货盘;伊尔-76可装运6个单重5.67吨的2.99米×2.44米货盘,或6个单重5.67吨的2.99米×2.44米集装箱,或12个单重2.5吨的1.46米×2.44米×1.90米集装箱。
在不担负空中加油时,该机的最大载重量达到76.843吨,与C-17运输机相当,而KC-135R的最大载重量只有37.648吨。“扩张者”也可以像客机那样,安置可快速拆卸的座椅,运送人员。典型的混合载重(俗称Combi布局)包括75名就座的军人和17个463L型货盘。

KC-10机头左侧设有大型外翻式货舱门,用于装卸货物。
强劲的动力系统在KC-10开始服役之际,美军的运输类飞机中,只有C-5、E-4、KC-10等安装使用高涵道比涡扇发动机,其余如C-135系列、C-141B、C-9等飞机,仍然使用小涵道比涡扇发动机甚至涡喷发动机。单从动力装置看,KC-10A在当时还是比较先进的。该机安装3台民用编号CF6-50C2、军用编号F103-GE-100的发动机,单台推力为233.53千牛。
这是美国通用电气公司于20世纪60年代中期,针对第一代宽体客机发展的一种民用型号。当时的设计要求是:动力为200千牛级、耗油率比当时流行的小涵道比涡扇发动机低1/3左右,噪音小,排气污染低。最初研制的实用型CF6-6D发动机于1966年9月开始设计,1971年8月,装有CF6-6D的DC-10-10客机正式投入航线使用。为满足飞机需要提高推力25%的要求,在CF6-6的基础上,又发展了推力加大的CF6-50型。

军用版CF6发动机结构比民用版更为简化,便于维护保养。
最初使用的CF6-50A是在保持CF6-6外廓尺寸的条件下,改进各部件的设计而达到的:将-6型的1级低压机加16级高压机改为3级低压机加14级高压机,总增压比由25左右提高到30左右,相应的核心部分空气流量加大了55%,总流量加大了10%,流量比由5.9降为4.4;涡轮前燃气温度基本保持不变;为了使两个转子间空气流量能匹配,在低、高压压气机之间增装了可调节的放气活门;高压压气机由16级减为14级,低压涡轮由5级减为4级。
CF6-50A型发动机于1972年3月取得美国联邦航空局的定型合格证,1972年12月投入航线使用。在前两个型号基础上,通用电气公司又推出CF6的衍生型发动机。其中,CF6-50C2的推力有所增加,1978年定型。

地勤人员在机场上对CF6发动机进行维护
CF6发动机是20世纪60年代末期研制成功的第一代高涵道比涡扇发动机的一种,特点是采用了高涵道比、高增压比和高涡轮前温度,即所谓的“三高”参数,使发动机推力及推重比大,耗油率低。在结构设计上采用了单元体结构,整台发动机由7个单元体组成,能在装于飞机的条件下更换单元体。还采用了多种监控手段,如孔探仪、X光照相和涡流式转速传感器等。
先进的辅助和控制系统在飞机上,独立于主发动机之外的第二动力系统可以为机载设备提供辅助及应急功率,使飞机具有自持力,减少对地面辅助设备的依赖,并同时具有快速反应能力的整套装置。它还具有能够在地面及空中起动主发动机,为液压泵及发电机提供应急动力,保证飞行安全,在主发动机不工作时,为地面维护、检测以及为环境控制系统提供辅助功率等。
辅助动力装置是飞机第二动力系统的核心,是一台专门设计的小型燃气涡轮发动机。具有独立的燃油、滑油、起动、冷却等系统。KC-10A在机身尾部安装的TSCP-700-4型辅助动力装置可以提供地面电源和冷气电源,起动主发动机并提供飞行中辅助电源。还可驱动一台90千伏安交流发电机,用于地面和高空紧急供电。

KC-10的辅助动力装置可以为机内主要的设备提供辅助电源,但部分KC-10的辅助动力装置被拆除。

飞行的座舱冷却和增压,电子设备降温,燃油增压,风挡除雾、防冰和防雨等环境控制系统的核心设备是热交换器。KC-10A的环境控制系统,可在39.5℃~40℃的环境条件下保持舱内24℃,并可在12800米高空保持2300米高度的气压。热交换器的安装位置与DC-10和后来的MD-11一样,均设在机头下方。
除装有一般仪表、导航、通信设备和中央大气数据计算机外,KC-10A装有罗克韦尔·柯林斯公司的FMS-800飞行管理系统,其中包括全球定位/惯性导航系统的控制显示装置(CDU-900G)。

2009年,两架KC-10在阿富汗上空执行夜间加油任务。
为了发挥飞机最佳飞行性能、降低运行成本,美国的一些企业在20世纪70年代发明了三维的飞行管理系统。这个系统是集制导、导航、控制和显示技术为一体,能够实现整个飞行过程的自动化管理和控制的综合化的飞行航迹管理系统。
由于飞行管理系统将区域导航管理系统、自动飞行控制系统、发动机推力控制系统、先进的电子飞行仪表系统和发动机指示与乘员告警系统等结合在一起,实现了飞机飞行的自动导航,大大减轻了驾驶员的工作负担。
20世纪80年代以来,随着航路流量的增大,机场起降架次激增,终端空域排队、等待和盘旋现象十分普遍。80年代中期,波音公司和洛克希德公司等开展了四维飞行管理系统的研究,分别使用各自生产的飞机进行飞行试验。四维飞行管理系统是在三维空间制导的基础上,增加了对飞行时间的控制,除了水平剖面和垂直剖面飞行轨迹之外,还控制到达终端的时间,即飞行速度,以便吸收掉多余时间,减少或避免在终端空域的等待时间。

KC-10驾驶员上机前要在模拟器上接受转换训练
KC-10A在美军运输类飞机中,较早使用飞行管理系统。该机使用的FMS-800飞行管理系统是一个由计算机、传感器、控制显示装置和执行机构等组成的一个闭环系统,实质上主要由4个分系统,即飞行管理计算机系统、自动飞行控制系统、发动机管理系统和系统传感器所组成。
飞行员在驾机起飞前,通过安装在驾驶舱中央控制台上的控制显示器,可事前规划飞行线路和空中加油区域,控制CF6-50C2发动机更加经济地工作。使用该系统以后,可节省燃油2%~5%。FMS-800飞行管理系统还具备全自动Ⅱ至ⅢB类气象条件下自动进近和着陆的能力。在Ⅱ级自动着陆时,在跑道视距大于400米情况下,能将飞机引导至决断高度70米处;在ⅢB级自动着陆时,在跑道视距大于50米情况下,无决断高度限制,无需外界目视参考,飞机能自动着陆到跑道上。
装备的使用及改装1980年7月12日,第一架KC-10A首飞成功。1981年3月17日,首架KC-10A飞机交付美国战略空军司令部。美国空军对该机进行了6个月的评估。1架KC-10A为8架部署到英国的A-7D攻击机提供支援,验证了其具有远距离伴随加油的能力。
1982年9月,7架KC-10A在加拿大东部拉布拉多半岛的古斯贝空军基地上空与20架C-141B运输机会合,平均为每架运输机输送了29.484吨燃油。之后,C-141B继续向欧洲飞行,以完成向西德投送部队的任务。这是KC-10A服役以来,第一次大规模执行空中加油的任务。


―架第79航空燃料补给中队的KC-10在加利福尼亚州上空为第7空中运输中队的C-141B进行加油
1983年10月25日-11月2日,美军入侵格林纳达。在“暴怒行动”中,美国海军、空军和海军陆战队,出动了包括A-7E、C-130、C-141、C-5、AH-1、CH-46等在内的作战飞机和直升机。KC-10A为部分参战飞机提供了空中加油服务,这也是该机自服役以来首次参加作战行动。
1984年,美国空军安排部分KC-10A支援其战术空军部署到海外地区的军事行动。这次行动,再次证明“扩张者”具有无与伦比的战术性能。以前,美国空军将15架F-15战斗机、115吨设备和209名保障人员送往中东地区,需要16架KC-135、3架C-141B和两架C-5A运输机,经过两个转场基地,两天才能到达。使用KC-10之后,只需6架且一天之内即可部署完毕。

1984年11月,美国空军为KC-10制订了低可视度涂装(右侧),替换白涂装。
1986年4月的“黄金峡谷”行动中,美军通过军事卫星和侦察机进一步核实了准备打击的目标位置,从30多个目标中精选出了包括被认为是卡扎菲的住宅和指挥部的的黎波里阿齐齐耶兵营在内的5个目标。
美国空军距离利比亚最近的F-111F飞机部队,驻扎在英国的米尔登霍尔空军基地,到达预定突击目标的直线距离有1100千米。而在空袭前一天,F-111F直线空袭利比亚必经之国的西班牙和法国政府,由于担心恐怖活动会因此波及到自己国家,拒绝了美国政府关于允许美机越境的要求。F-111F机群不得不绕过伊比利亚半岛,使单程航线又增加了2000余千米。

“黄金峡谷”行动攻击线路
如果不进行空中加油,就根本飞不到利比亚。为了配合F-111战斗轰炸机的远程奔袭,美军从本土路易斯安那州的伯克斯迪尔空军基地,抽调16架KC-10A来到英国的米尔登霍尔空军基地。KC-135也由原先的14架增加到20架,同时,又有8架KC-10A转场到英国费尔福德空军基地。
4月14日21时13-30分,10架KC-10和18架KC-135加油机分别从米尔登霍尔和费尔福德空军基地起飞,29分钟后,29架F-111F和EF-111电子干扰机也相继起飞。这些机群在比斯开湾上空会合加油后,作为备份的6架F-111F、1架EF-111和部分加油机返回英国基地。另有两架F-111F因机械故障,中途返航。其余飞机,以9150米高度继续南飞,绕过伊比利亚半岛,经过直布罗陀海峡进入地中海上空。

1986年4月“黄金峡谷”行动中,一架KC-10为四架F-111加油。
15日1时30分,当空袭编队飞抵距利比亚海岸500千米的美海军“美国”号和“珊瑚海”号航空母舰上空时,海军航空兵攻击班加西两个目标的A-6E和担任支援掩护任务的A-7、F/A-18等100多架飞机从两艘航母上起飞,与F-111F会合后兵分两路,分别扑向的黎波里和班加西。
2时左右,F-111F和A-6E分别对的黎波里和班加西的5个预定目标进行攻击,将其全部摧毁。还击毁14架飞机,炸死100余人,炸伤600余人。卡扎菲的养女被炸死,两个儿子受重伤,卡扎菲不在驻地幸免于难。美空军的1架F-111F型机被击落,其余飞机原线返回。
在“黄金峡谷”行动中,F-111F攻击航线单程5188千米,途中先后4次空中加油,返航途中又进行两次空中加油。从F-111F起飞到其返回基地,历时14小时34分钟。美军空袭利比亚之所以能够成功,在很大程度上归功于空中加油机的使用。

F-111挂载了“宝石路”激光制导炸弹和指示吊舱,远处是一架KC-10。
此役,打破了人们以往只从飞机载弹量、航程来确定其任务种类的传统概念,使人们对使用空中加油支援现代战术飞机的作战威力,有了全新的认识;KC-10A也开始为世人所熟知。
1987年6月,麦道公司获得美国空军改装第60架KC-10A的合同。为该机的每侧机翼加装1个英国空中加油公司的Mk32B空中加油吊舱,使飞机拥有4个加油点。1988~1989年完成了试验,原计划对后40架进行加装空中加油吊舱的改装,但实际上只改装了20架。

第60架也是最后一架交付给美国空军,又是第一架安装可拆卸翼尖加油吊舱的KC-10B。
有一架KC-10A在1987年9月毁于地面火灾,那时,美国空军仅装备有59架该型飞机。这些飞机配属驻新泽西州麦奎尔空军基地的第305和第514空中机动联队,以及驻加利福尼亚州特拉维斯空军基地的第60和第349空中机动联队。其中第305和第60联队为现役部队,直属美国空军空中机动司令部,第514和第349联队为预备役部队,直属美国空军预备役司令部。每个联队都有2个空中加油中队。
1988年11月8日,首架B-2战略轰炸机进行第6次飞行。期间,B-2轰炸机首次接受空中加油,加油机为KC-10A。在正式加油之前,两机预先进行了几次空中对接和脱离试验。

在训练中,一位女加油操作员为B-2隐形轰炸机进行加油。

1989年12月19日,在入侵巴拿马的“正义事业”行动中,美军26个空中加油机中队共出动KC-135、KC-10飞机160多架次,飞行1600多小时,为C-141B、C-5B等飞机空中加油5000余吨。
尽管空中加油作业早被美国军方看作“小菜一碟”,但即使在非作战条件下,实施这项操作也是一件极其冒险的差事。在给C-5“银河”巨型运输机空中加油时,KC-10A上的飞行员就不得不煞费苦心地进行飞行操纵,以处理好两架大型飞机靠近时飞行空气动力产生的影响,不能有丝毫粗心大意。如果考虑不周,两个庞然大物之间便可能形成一个强有力的低压区,它会把两架飞机吸到一起。
另外,C-5产生的强烈扰流作用在KC10A的升降舵上,也会给加油机带来危险。作为美国最大的战略运输机,C-5最大燃油重量150.815吨,以往的KC-135还是嫌小。事实证明,在此次作战行动派遣KC-10A为C-5空中加油,不失为明智之举。

图示:KC-10为C-5进行加油,实际上二者之间的空气涡流对驾驶员是一个严酷的考验。远处的KC-135是作为KC-10的备份,保证能够加满C-5总容量达150吨的油箱。
为了支援美国陆军别动队在巴拿马里奥阿托的空降作战,美国空军首次出动F-117A隐形战斗机参战。当时预定攻击两个目标,用两架飞机突击一个目标,两架作为预备队。美国空军装备F-117A的第37战术战斗机联队的6架F-117A从内华达州托诺帕空军基地起飞前往巴拿马,途中共飞行18个小时,加油四五次。
由于取消了对其中一个目标的攻击,有两架飞机提前返航。另外两架“夜鹰”轰炸了里奥阿托军营,各投下1枚907千克重的GBU-24激光制导炸弹。这两枚炸弹没有投在兵营内,而是投在兵营旁的一片开阔地上。这样做据说是旨在使效忠诺列加的军队惊慌失措,以削弱其战斗力,而不是为了消灭他们。

设计人员为使F-117具有良好的隐身性能,将其外形设计成多个平面。导致该机的气动效率较差,表面的一些棱角和许多平面使其耗油率升高约20%。独特的发动机尾喷口设计更使其气动效率差的问题雪上加霜,窄而平的喷管推力和效率比传统的圆形喷管要差很多,使其航程进一步降低。
有鉴于此,空中加油便成为F-117A飞行的重要组成部分。在开始空中加油作业时,F-117先在KC-10A右翼梢外作编队飞行,然后退到KC-10伸出的伸缩套管后15米的预定位置,按闪光灯的信号徐徐向前移动。这个步骤完全是在无线电静默下进行的。
这时,“夜鹰”的飞行员只能参考加油机腹部的对中黄线或两组灯带飞到接触位置。KC-10上的空中加油操作员在为F-117加油时必须格外小心,以免伸缩套管弄伤隐形飞机娇贵的蒙皮。

第37战术战斗机联队的惠特利上校在F-117于1990年4月21日公开展示之后,曾经对外介绍过该机空中加油经历的经历。他说:他们在接收F-117不久即开始空中加油训练,加油机主要是KC-10。在参加空袭巴拿马的行动中,空中加油过程跟平时训练的一样。
在1990年“沙漠盾牌”行动的6个月中,空中加油机共出动约1.7万架次,其中空中加油约1.15万架次,飞行近75000小时:共为包括5500架次的海军和海军陆战队飞机在内的3.3万架次的飞机加了油,加油量约7千万加仑。在此期间,KC-10A不但为各种飞机空中加油,还运送了3150吨货物和9000名人员。

1991年1月17日,海湾战争爆发。多国部队中共有5个国家的12种不同机型的空中加油机投入作战使用,但是美军或美制型号占绝对多数,光是KC-10型空中加油机就达46架。除美军的空中加油机外,其他各国军队提供的空中加油机,只能为自己的军用飞机提供部分空中加油任务,绝大部分空中加油任务均由美国空军承担。
在战争实施的42天中,空中加油机共出动了1.7万架次,其中1.5万架次为空中加油飞行,总飞行时间6.6万余小时,为5.2万架次飞机加油473176.5立方米(1.25亿加仑)。加油机约12%的油料和17%的飞行架次是为支援美国海军和海军陆战队的作战飞机。差不多每一架有空中受油能力的运输机都接收了美空军加油机的油料。
通过空中加油,使很多飞机化险为夷。在“沙漠风暴”行动期间,美国空军出动的46架KC-10A,完成了空中加油任务总量的25%。期间,KC-10A频繁为参战飞机空中加油,有的加油机飞行员每天飞行时间达到20小时,甚至还飞入敌方空域。

海湾战争中,KC-135在A-7的掩护下,为KC-10进行加油
一位KC-10加油机女飞行员黛安·伯恩少校说:“为了深入战区,我抄下了执行飞行任务的协调要求,并画出了空中加油航线。但我总认为加油机不应深入到距离战场那么近的空域”。伯恩少校曾进入距离巴格达仅有640千米的战区,海湾战争开始的一周内,伯恩少校奉命驾驶KC-10A飞临伊拉克。有一次,她接到命令从7600米的安全巡航高度,下降到3600米去寻找一架需要加油的C-130运输机。
为避免遭受伊军防空火力的攻击,他们当时被迫在完全保持无线电静默中进行空中加油。在加油之前,飞机下降到3600米,因气象条件不好,伯恩没有找到那架C-130。为此,她又下降了300米去搜寻这架急需燃油的“大力神”。最后,她发出了一个单通道无线电信号,终于找到了目标,并为该机输送了13.6吨燃油。

CMV-22B“鱼鹰”舰载运输机与KC-10编队飞行,并成功完成空中加油任务。
在海湾战争中,沙暴、浓厚的海雾和酷热天气等恶劣的气象条件,给执行空中加油任务的空勤人员带来了极大困难,自始至终都是空中加油的一大障碍。
1991年1月底的一天,伊拉克近海地区突起海雾。在这种能见度接近零的气象条件下,一些KC-10只好停留在跑道上,等待所需的340米能见度。许久,浓雾终于消散到可以起飞的程度。但就在一些“扩张者”在跑道上加速滑跑的同时,茫茫大雾却又卷土重来。飞行员们没有犹豫坚持起飞。令人提心吊胆的片刻过后,飞机升上了晴空。

2012年美国空军的“大象漫步”中KC-10机群排在C-17机群之前出场。
一名叫塞尔夫的KC-10加油机的机长妥善处理的一次危机情况说明,注重灵活性至关重要。海湾战争初期的一天夜里,这位机长在一次3架KC-10加油机编队行动中驾驶中间那架飞机。美国海军陆战队的18架AV-8B“鹞”II攻击机,则编队尾随在加油机后面准备加油。

突然,耀眼的火光把天空照耀得如同白昼。原来这是1架AV-8B在挣脱塞尔夫的加油机输油软管末端锥套时,被锥套抽打机体造成的。塞尔夫回忆道:“这真把我们吓得半死。”是继续为其他“鹞”II飞机加油呢,还是改变航向飞往附近的陆上基地呢?而且,要是继续加油,他还必须从其他加油机上接收足够的燃油,才能给他后面的全部攻击机加油。
他是长机,必须当机立断。冒着风险,塞尔夫坚持继续加油。原计划他只给6架AV-8B加油,最后又增加到了10架,所载燃油明显不够,情况紧急。他迅速联络了另一架加油机,为自己的飞机加注了大量燃油。最终,塞尔夫为所有AV-8B都加了油,使它们得以继续执行战斗任务。

1995年5月,为庆祝第二次世界大战胜利50周年,一架刚刚服役的C-17A搭载19名依然健在的、当年曾经参与“驼峰空运”的老战士,重新飞越了驼峰航线。这些老战士搭乘飞机飞往中国昆明,举行了纪念活动。一架KC-10A和这架C-17A,在参加“驼峰空运”的纪念活动之后,于5月29日飞赴北京首都机场。这是KC-10A第一次来到中国大陆。

1995年到访中国北京的KC-10A。
在1999年3月的科索沃战争中,美国部署各型飞机819架,仅加油机就有150架。其B-2轰炸机部署在美国本土,从密苏里州怀特曼空军基地起飞,要经过跨越大西洋的不着陆飞行,长达31小时往返航程20000千米,只有在空中加油机的支援下才能完成空袭作战任务。由于政治上的原因,一些国家的领空不对空中加油机开放,也增加了空中加油机的飞行距离。
为了解决空中加油机的部署基地问题,美国驻欧洲空军组成了13个工作小组,负责检验25个可供空中加油机使用的机场。然而,其中大部分是原来华约和北约的战斗机机场,跑道不够长,停机坪面积不够大,滑行道不够宽,在承载能力和地面加油设施方面也不能令人满意,不能保障空中加油机的需要。

为此,工作小组不得不另外开辟了7个合适的基地,包括匈牙利布达佩斯国际机场、法国在蒙德马桑的空军基地。这些基地虽然符合保障空中加油机行动的要求,却增加了空中加油机前往加油区域的飞行时间。一些空中加油机起飞后,无论朝哪个方向飞行,都要经过3小时才能到达加油区域,这就意味着空中加油机自身消耗的增加,用于提供给其他飞机的油料减少。
而部署在跑道较短机场的空中加油机,为了能够安全起飞,只能减少载油量。这些都增加了北约对空中加油的需求,从而加大了完成空中加油任务的难度。当时,美军派遣24架KC-10A,穿梭于西班牙的莫隆与德国的莱茵曼之间,为B-52、B-2等飞机提供空中加油服务。

北约的空中加油机共执行了5000多架次空中加油飞行任务,向24000多架次军用飞机提供了空中加油支援,总加油量为113400吨。面对如此繁重复杂的空中加油行动,管理部门的参谋人员必须每天制定空中任务指令中的空中加油机使用指令计划,管理北约特别指令中空中加油机部分,更新空中加油的通信计划,以及为空域控制指令设计空中加油空域等。同时,他们还负责确定空中加油机部队的规模和处理额外的空中加油机需求,以支援某些作战行动对空中加油机的特殊需求。
“联盟力量”空袭行动表明,在现代高技术战争尤其是科索沃这样的空中战争中,需要在空中作战中心设置一名高级军官,担任空中作战中心主任和联合部队空军司令的空中加油顾问,有效解决加油机的部署和使用问题。空中加油机已经成为空中作战的至关重要的因素,必须由训练有素的空中加油机专家来计划和管理使用。
在2001年的阿富汗战争中,美军作战飞机出动的架次只是科索沃战争中美军每天出动架次的1/6,其中,美国空军一天之内出动的飞机很少超过100架次。然而,为了支援该阶段的作战行动,美国空军却动用了70%的现役空中加油机。

B-2轰炸机从怀特曼基地起飞后,中途要空中加油6次才能抵达阿富汗,而担负空中加油任务的加油机,有的是从美国东海岸起飞的,有的是从欧洲起飞的,也可能是从土耳其或是其他国家起飞的。空中加油最集中的地方位于巴基斯坦南部上空的几条航线上,它们正好靠近阿富汗。KC-10和KC-135空中加油机,有的从印度洋上的迪戈加西亚起飞,有的从海湾地区阿曼、巴林等地方起飞,它们在航线上不间断地为作战飞机和运输机进行空中加油。
在2001年12月中旬阿富汗塔利班武装力量有组织的抵抗结束时,美国空军已经出动了6800架次飞机,其中空中加油机的出动架次占美国空军出动总架次的一半,由此可见空中加油机在阿富汗反恐战争中的作用。
升级改造2003年10月,驻加利福尼亚州爱德华空军基地的美国空军第418飞行试验中队开始对KC-10A进行“全球空中交通管制”升级测试。2005年1月,该项目进入作战试验与评价阶段。2006年初,美国空军开始寻求对59架KC-10的驾驶舱航电系统进行全面升级。内容涉及增加、换装卫星通信设备、彩色显示气象雷达、增强型飞行管理系统、电子飞行手册、全球定位系统、多功能显示器和新的驾驶舱话音记录器等,还希望能加装新型自防御电子战系统和油箱防火/抑爆系统。

升级后的KC-10座舱航电系统数字化程度大大提升
该计划稍后成为“飞机现代化计划”,主要内容是升级KC-10A的航电系统,以满足未来的通信、导航、监视/空管要求。2006年7月6日,美国空军授予罗克韦尔·柯林斯公司概念细化研究合同。同年8月,罗克韦尔·柯林斯公司、波音公司和霍尼韦尔国际公司签署了项目合作协议,约定前者是总承包商和系统集成商,对整个系统集成后的性能负责;波音公司则负责各项与航电系统升级无关的一次性工程以及系统安装;霍尼韦尔公司则支持对自动驾驶仪或自动油门系统升级选择的评价工作。该计划从2008年3月开始实施。
2012年4月21日,担负该计划系统研制与验证的AF-04号F-35A隐形战斗机,在装有武器外挂架的状态下首次进行了空中加油作业。负责提供空中加油的则是一架KC-10A加油机。

2012年4月,KC-10首次为挂有武器的F-35加油