Por que os aviões precisam de partida pneumática?

Um motor de pistão pode ser girado por um motor elétrico e funciona a partir do primeiro ciclo de ignição. Numa turbina a gás, isso não é possível. Sua câmara de combustão só funciona se houver um fluxo constante de ar passando por ela, e esse ar vem do compressor, que é acionado pela turbina, que por sua vez precisa da combustão contínua. O ciclo precisa ser girado externamente até conseguir se sustentar. Num grande turbofan, isso significa levar o eixo de alta pressão a cerca de 20 a 25 por cento de sua rotação nominal antes de introduzir combustível e ignição, e continuar auxiliando até o motor atingir a marcha lenta. Girar um compressor desse tamanho rápido o suficiente exige muita potência em pouco tempo, mais do que um motor de arranque elétrico convencional com peso razoável conseguia fornecer em aviões projetados na segunda metade do século XX.

A solução padrão é um motor de arranque a ar comprimido, uma pequena turbina a ar na caixa de acessórios do motor. Ela precisa de ar comprimido a cerca de 3 bar, e o avião tem três maneiras de obtê-lo. A habitual é a unidade auxiliar de energia (APU), uma pequena turbina na cauda que, no solo, também alimenta o ar-condicionado e a eletricidade. A segunda é o procedimento de cross-bleed: uma vez que um motor esteja funcionando, o ar de seu compressor pode ser direcionado pelas tubulações de ar comprimido para dar partida no próximo. A terceira é externa, a unidade de ar de partida no solo, um compressor montado num trailer, conectado a uma tomada no fuselagem do avião. As unidades de solo mantêm um voo funcionando quando a APU não está disponível, e por isso um avião com a APU inoperante ainda pode partir num aeroporto bem equipado, mas não num local remoto.

Turbinas menores usam motores de arranque elétricos há muito tempo, e o Boeing 787 transferiu esse princípio para uma aeronave de grande porte. Seus motores não têm nenhum sistema de sangria de ar; grandes motores-geradores de arranque em cada motor atuam como motores para girar o núcleo, e depois mudam para geração de energia assim que ele está funcionando. A Airbus manteve a partida a ar comprimido no A350, mas a tendência mais ampla rumo a aviões mais eletrificados deve continuar, à medida que a eletrônica de potência se torna mais leve.

Os pilotos também usam o termo para a reignição de um motor que se apagou em voo. Nesse caso, o fluxo de ar através do motor mantém o núcleo girando em modo windmill (moinho de vento), e se o avião estiver dentro da faixa de reignição de velocidade e altitude, a tripulação simplesmente reintroduz combustível e ignição; abaixo dessa rotação de windmill, o motor de arranque é acionado, alimentado pela APU ou por cross-bleed de um motor em funcionamento.