加油機的出現，更多時候並不是為了提升戰鬥機的航程，而是確保戰鬥機可以掛更多的武器——戰鬥機可以滿載彈藥起飛，然後在空中再補充燃料以保證航程。
我國由於一直缺乏大型空中平臺，因此加油機方面的發展一直不見起色。早年我國能夠生產的最大型的兩種飛機，一種是最大起飛重量65噸的運-8中型運輸機、一種是最大起飛重量75噸的轟-6轟炸機。而運-8採用平直翼設計，並使用渦槳發動機，因此飛行速度較慢，難以和快速的噴氣式戰鬥機配合作戰。所以我國選擇了轟-6作為第一代加油機的改裝型號。
我國的轟油-6型加油機是在原轟-6轟炸機的基礎上，進行全新設計而來的一款加油機，雖然外形和轟-6相似，但是內部已經進行了全新設計，並達到了蘇聯圖-16N載油42噸的水平。轟油-6解決了我國加油機的有無問題，但是由於其噸位較小，在距離基地約1000公里的空域僅能為戰鬥機提供約20噸的燃料補給，僅相當於美國KC-135加油機的三分之一，不具備支持大規模空中作戰的需求。
新世紀開始，中國大型運輸機項目立項並投入研究，2013年1月，中國大型運輸機運-20實現首飛，2016年正式定型並投入量產，我國由此告別了不能研製大型空中平臺的歷史。運-20作為一款大型運輸機，和目前俄羅斯現役的伊爾-76、美國的C-17重型運輸機性能接近，最大起飛重量達220噸，最大航程可達7800公里，裝備4臺俄羅斯D-30KP型發動機，將來換裝國產WS-20發動機後，最大起飛重量可提升至240噸。
有了這樣一款大型空中平臺，我軍運油-20應運而生，她和伊爾-78類似，都在翼尖裝備了空中加油系統，這樣至少可以同時給2架戰鬥機加油。
運油20加油機貨艙油箱合計最大可載油約120噸，同樣在距離基地1000公里的距離上，可以為戰鬥機補給約80噸燃料，這樣，只需少量運油-20加油機，即可支持大規模空中作戰行動。目前我國的大型加油機僅有3架伊爾-78，而運油-20加油機一旦列裝部隊，則可以從根本上提升空軍的巡邏和作戰效率，將來通過空中加油，我國轟-6K也可以效仿俄羅斯圖-95轟炸機，進行“繞日”飛行，從而大大提升我國空軍的戰略威懾能力和遠程打擊能力。
通過空中加油，中國海軍和空軍的戰鬥機可以提升至少一倍的航程，在遭遇意外情況時，我軍的飛機可以有更長的滯空時間，對抗來犯之敵也更加靈活。可以毫不誇張的說，運油-20已經不是昔日的“胖妞”，而是空軍的一位長腿御姐，在它的幫助下，中國空軍的作戰能力將更上一個新臺階。
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