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空軍の所属機のため主空中給油装置は[[空中給油#フライングブーム方式|フライングブーム方式]]であるが、副給油装置としてフライングブーム基部右脇には[[空中給油#プローブアンドドローグ方式|プローブアンドドローグ方式]]のFR600 ドローグ給油装置1基が装備されている。そのため、給油相手がプローブアンドドローグ方式の場合でも、KC-135のようにブーム先端にドローグ方式のアタッチメントを装着する必要はない。これにより、KC-10は特別な作業の必要なくアメリカ空軍と[[アメリカ海軍|海軍]]/[[アメリカ海兵隊|海兵隊]]の航空機に1機で給油を行える上、アメリカ軍の規格に準じたいずれかの空中給油装置を持つ航空機であれば、ほぼ全ての航空機に対して給油が可能<ref>空中給油受油装備を装備した[[ヘリコプター]]に対する給油も原理上は可能であるが、高度及び速度の問題から実際には不可能に等しいとされる。</ref>となっている。尚、ドローグ/ブームの両方式を同時に用いることは不可能である。
 
スペースに余裕がないために腹這いになって作業を行う必要があったKC-135と違い、空中給油オペレーターは給油管制室において通常の座席に座ってすべての作業が行えるようになり、機器もより自動化の進んだものとなっており、たことで作業効率が大幅に向上した。フライングブームは[[フライ・バイ・ワイヤ]]によって動翼をコントロールする方式で、精密かつ安定した操作が可能になっている。給油管制室にはオペレーター用の他に2席分の予備座席が用意されており、教官及び訓練生を搭乗させて実地訓練を行うことが可能となっている。
 
油送量は標準で毎分4.8キロリットル(フライングブーム方式)、1.78キロリットル(プローブアンドドローグ方式)となっており、フライングブーム方式の場合には最大で毎分5.7キロリットルを供給可能である。ただし、最大油送量での給油は、対応した受油能力を持つ大型機に限られる。