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Le ravitaillement en vol transfère du carburant d'un aéronef en vol à un autre, augmentant ainsi l'autonomie et l'endurance sans atterrissage. Un avion ravitailleur équipé d'une perche ou d'un système de tuyau souple avec panier se positionne près d'un avion receveur, qui déploie une perche ou une prise pour accepter le carburant. Le transfert a lieu à des altitudes généralement comprises entre 6 000 et 30 000 pieds, les deux aéronefs maintenant leur formation à des vitesses adaptées à leur vitesse minimale de sécurité.

Deux méthodes principales dominent l'aviation. Le système perche-et-prise, utilisé par la plupart des avions militaires à voilure fixe et les gros transports, emploie une perche rigide que l'opérateur du ravitailleur positionne manuellement dans une prise sur le receveur. La méthode tuyau souple avec panier utilise un tuyau flexible avec un panier ou un entonnoir que la perche du receveur pénètre, nécessitant moins de précision de la part de l'équipage du ravitailleur mais plus d'habileté de la part du pilote de l'avion receveur. Les avions navals et certaines forces alliées préfèrent le tuyau souple avec panier pour sa compatibilité avec les opérations sur porte-avions.

Contraintes opérationnelles et dangers

L'altitude-densité du lieu de ravitaillement affecte les débits maximaux de transfert de carburant; les opérations à haute altitude ou à des stations à haute température nécessitent une compensation. Les températures du carburant doivent rester dans des limites de sécurité; un transfert rapide peut chauffer le carburant au-delà des spécifications. Les deux aéronefs subissent des contraintes structurelles dues aux forces générées pendant le contact, limitant l'enveloppe de manœuvre. Les conditions de givrage présentent un risque particulier car le givrage de la perche ou du tuyau peut empêcher un contact réussi ou endommager la prise. Les turbulences, les cisaillements de vent et les conditions météorologiques de vol aux instruments réduisent tous les marges de sécurité et sont souvent des facteurs limitants.

Les équipes de maintenance inspectent les actionneurs de perche, les verrous de prise, les débitmètres de carburant et les soupapes de décharge de pression avant chaque opération. Les avions ravitailleurs nécessitent une inspection régulière des surfaces de contrôle de la perche pour vérifier leur rectitude, leur liberté de mouvement et leur usure. Les prises des avions receveurs doivent être nettoyées des débris et testées pour leur étanchéité et leur fonction de verrouillage. Les ensembles de tuyaux dans les systèmes de tuyau souple avec panier subissent la fatigue due aux vibrations et aux cycles thermiques et sont remplacés selon un calendrier, indépendamment des dommages visibles.

L'économie du ravitaillement en vol motive son utilisation dans les opérations de bombardement, de reconnaissance et de chasse à longue portée où la distance de déploiement avancée dépasse l'autonomie sans ravitaillement. Un seul ravitailleur peut servir plusieurs receveurs, mais le carburant consommé par le ravitailleur pour monter et manœuvrer en position réduit le carburant net transféré. La technique reste opérationnellement essentielle pour les opérations soutenues loin des bases et est pratiquée régulièrement par les forces aériennes militaires pour maintenir la compétence des équipages.