空中自主加油：美軍RPA未來無人機航程會更大
美國空軍認為，空中加油的未來或因KC-46加油機項目發生變革。1940年空中加油技術問世以來，飛行員一直依靠人工操作完成加油口與受油口的對接，過去10年，隨著航空精度和自動化技術的飛速發展，由感測器加油口與受油口對接的自主加油技術應運而生。
圖註：^一架 KC-135R加油機為一架未來無人機加油概念圖
2005年左右，美國空軍開始進行相關的飛行試驗，預計在2012年夏完成無人駕駛空中加油機為另一架無人機加油的試驗。美國國防部高等研究計劃局KQ-X自主高空加油研發項目主管，吉姆麥科密科介紹稱，美軍試驗了3種不同的加油技術，第1種是運用光學自動跟蹤完成「海軍版」探管與錐套（probe-and-drogue）加油技術，第2種是空軍採用的伸縮套管技術。除此之外，DARPA開始進行一項新的試驗，利用全球鷹無人機作為加油機，為另一架全球鷹完成空中加油。
圖註：^美軍飛行員利用 NASA的F -18戰鬥機測試錐套自動加油
自主空中加油的技術基礎是無人機的精確控制。20世紀末，多項技術創新使自主空中加油成為可能，捕食者在巴爾幹的成功使用和GPS系統形成作戰能力，為自主飛機創造了條件。傑弗里·L·斯蒂芬森少校在1998年的畢業論文中首先提出自主加油，美軍隨即產生了無人駕駛飛行器加油的想法，從而使UAV的續航能力提高了2-3倍。但是由於無人機續航能力已經夠強大，用於情報偵察行動的空中加油並沒有被列為優先發展的項目。
聯合無人空戰系統（J-UCAS）計劃的主要製造商諾斯羅普-格魯曼X-47B無人戰鬥機項目推進了空中自主加油技術的研發，但是美國自動化聯盟認為自主加油技術必須克服風和氣候條件帶來的影響，而且涉及眾多領域，比如機器人技術和專家系統，遙感探測和通信、電光學、測量與控制、感測器、無線電應用、系統整合。美國德克薩斯農機大學在2007年的一份研究報告指出，度探管與錐套系統實質上是運用航天器軌道對接技術，加油機的錐套和受油機的探管必須達到厘米級的精度，飛行員在連接過程中必須確保探管的頂端與錐套內緣接合，防止破壞系統的易損結構部件。
圖註：^一架卡爾斯潘公司的Learjet飛機作為X-47B替代品與KC-135R進行自主加油測試
2006年，自主加油試驗取得了重大突破，一架NASA的F/A-18戰鬥機與一架「歐米茄」空中加油中隊的加油機配合，利用自主加油系統實現了空中加油，但是飛行中還需要飛行員的參與。受油飛機利用GPS提供的慣性導航接近加油機，接收探測器與加油管依靠照相系統和發射系統，進行光學跟蹤技術完成閉合。到2007年，自主空中加油試驗取得了更大成功。DARPA宣布，系統具備了「2.3英里後，1000英尺之下，30度角情況下的自主加油。
目前美國空軍的空中加油速度是每分鐘1200加侖，一些加油機還同時安裝了探管與錐套和伸縮套管兩種加油系統。為無人機加油的第一種方法是通過GPS讓受油無人機到位，適用於編隊飛行，在低能見度條件下過於依靠機載計算機。為測試這些光學技術和規則演算法，波音公司「鬼怪」工作隊運用改良型「利爾噴氣」試驗機在尼亞加拉瀑布進行了試驗。雖然「利爾噴氣」試驗機安裝了自動加油系統，利用制導系統在KC-135加油機身後，試驗了7個加油位置，保持了20分鐘，並利用自動巡航系統飛行了1小時40分鐘，波音項目主管大衛萊利認為這次試驗在系統完整性、連續性和可用性上都有了改進。
圖註：^一架卡爾斯潘公司的利爾噴氣飛機作為X-47B替代品與KC-135R 加油機配合
2009年，波音公司獲得空軍研究試驗室價值4900萬美元合同，為遠程轟炸機研發自主加油系統。2011年初，190加油機中隊使用「利爾噴氣」試驗機模擬無人駕駛機，飛行員在預定高度開啟自動駕駛模式，由加油機完成加油操作，安裝在試驗機上的裝備可以滿足8天的無人加油試驗。
圖註：^一架全球鷹為一架RQ-4無人機加油
實現有人駕駛加油機的自主加油之後，美軍著手研發無人加油機。KQ-X計劃選擇全球鷹作為試驗樣機，全球鷹高空偵察機可儲備17300磅燃料，具備加油機的特點。自動對接期間，如何消除衛星控制產生的3.5秒延遲是項目最大的技術難題。2010年，DARPA的KQ-X計劃迎接這個挑戰，運用曾經參戰的全球鷹、地面站、AARD提供的演算法以及現在的加油設備，充分利用過去10年的成功技術。諾斯羅普-格魯曼利用「海神」飛機（接近於NASA擁有的RQ-4「全球鷹」）模擬完成了兩架高空長航時無人機間的自主空中加油。
在45000英尺的高度，模擬加油機的「海神」有人機飛到了距離作為受油機的「全球鷹」無人機40英尺以內。飛行測試是為了降低美國國防預先研究計劃局（DARPA）KQ-X自主高空加油試驗的風險，美國國家航空航天局（NASA）的「全球鷹」，一架加裝了加油吊杆擔當加油機，另一架將配置加油軟管和穩定傘擔當受油機。與常規的加油方式相反，該加油機將在受油機後方飛行。這次測試降低飛行了風險，評估了飛機之間的尾流湍流，以及高空的發動機性能、飛行控制響應性和加油和脫離編隊機動飛行。自主加油系統研製成功後也面臨諸多問題，比如美國空軍現有機型是否加裝該系統，以及相應的空氣動力學改裝。
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