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伊尔78机长47米，高15米，翼展51米，机组成员5，空重98吨，最大起飞重量210吨，过载限制2.5G，升限12000米，最大飞行速度0.77马赫，一次起飞可以携带106吨航空燃油为10架以上的战斗机展开油料供给。

伊尔-78采用了插头锥套式加油设备，加油设备上安装有电子除冰系统和液压系统。为了更好地进行加油操作，伊尔-78在机身尾部设有加油指挥舱，配备专门的加油操作员。除了加油设备外，伊尔-78加油机还装备补充导航系统，能够发现300千米外的飞机。机尾下部安装两个大灯，保证在夜间加油时有足够的亮度，伊尔-78加油机还在机翼翼梢安装了紧急放油设备。载货方面，其实用载荷维持在40吨左右，并且尾门、装卸跳板和机内所有货物装载系统都得到保留，可以搭载120名乘客。如果需要，可以把机舱内的额外油箱拆除，把伊尔-78作为伊尔-76使用。

伊尔-78的插头锥套式加油设备输油速度为1000升/分钟，必要时可以达到2200升/分钟。伊尔-78货舱内的两个储油箱可存储36吨煤油，机翼中还有两个油箱可存储84.8吨航空煤油，因此伊尔-78总储油量可达到120吨。但实际上，伊尔-78在距机场1000千米处的外供油量仅为65吨，3700千米处外供20吨。从多数情况看，伊尔-78主要执行2500千米距离内的加油任务，可供给其他飞机的油量为35吨左右。

伊尔78大型加油机它是由俄罗斯知名军工企业伊留申航空集团所研究及制造的空中加油机，是伊尔-76的衍生型，在机身内部设置有空中加油吊舱，主要使用的软管加油，没有使用美式的硬管加油。