¿Por qué los aviones necesitan arranque neumático?

Un motor de pistones puede girarse con un motor eléctrico y funcionará desde la primera carrera de encendido. Una turbina de gas no puede hacerlo. Su cámara de combustión solo funciona cuando hay un flujo constante de aire comprimido pasando por ella, y ese aire procede del compresor, que es accionado por la turbina, que necesita que la combustión esté en marcha. El ciclo tiene que impulsarse desde fuera hasta que pueda automantenerse. En un turbofán grande esto significa hacer girar el eje de alta presión hasta aproximadamente un 20 a 25 por ciento de su velocidad nominal antes de introducir el combustible y el encendido, y seguir asistiéndolo hasta que el motor alcanza el ralentí. Hacer girar un compresor de ese tamaño con la rapidez suficiente exige una gran cantidad de potencia en un periodo breve, más de la que un arrancador eléctrico convencional de peso razonable podría entregar en aviones diseñados en la segunda mitad del siglo veinte.

La respuesta habitual es un arrancador neumático, una pequeña turbina de aire en la caja de accesorios del motor. Necesita aire comprimido a unos 3 bares, y el avión dispone de tres formas de obtenerlo. La habitual es la unidad de potencia auxiliar (APU), una pequeña turbina en la cola que también hace funcionar el aire acondicionado y la electricidad en tierra. La segunda es el sangrado cruzado: una vez que un motor está en marcha, el aire de su compresor puede dirigirse por los conductos neumáticos para arrancar el siguiente. La tercera es externa, la unidad de arranque de aire en tierra, un compresor montado en un remolque que se conecta a una toma en el vientre del avión. Los carros de tierra son lo que mantiene en marcha un vuelo cuando el APU está inoperativo, y por eso un avión con el APU averiado puede despegar desde un aeropuerto bien equipado, pero no desde uno remoto.

Las turbinas más pequeñas han usado arrancadores eléctricos desde hace tiempo, y el Boeing 787 extendió ese principio a un fuselaje ancho. Sus motores no tienen ningún sistema de aire sangrado; grandes motores-generadores de arranque en cada motor actúan como motores para hacer girar el núcleo, y luego cambian a generar electricidad una vez que está en marcha. Airbus mantuvo el arranque neumático en el A350, pero es probable que la tendencia más amplia hacia aviones más eléctricos continúe a medida que la electrónica de potencia se vuelve más ligera.

Los pilotos también usan el término para referirse a reencender un motor que se ha apagado en vuelo. En ese caso, el flujo de aire a través del motor mantiene el núcleo girando como un molinillo, y si el avión está dentro de la envolvente de reencendido de velocidad y altitud, la tripulación simplemente reintroduce el combustible y el encendido; por debajo de esa velocidad de molinillo se activa el arrancador, alimentado por el APU o por sangrado cruzado desde un motor en marcha.