Manual: FAA-H-8083-32A, Aviation Maintenance Technician Handbook Powerplant, Volume 1, Pagina: 5-8
Aviation: Gas Turbine Engine Starters
Los motores de turbina de gas se ponen en marcha girando el compresor de alta presión. En los motores de flujo axial de doble carrete, el compresor de alta presión y el sistema de turbina N1 solo giran mediante el motor de arranque. Para arrancar un motor de turbina de gas, es necesario acelerar el compresor para proporcionar suficiente aire para soportar la combustión en la sección de combustión o quemadores.
Una vez que se han introducido el encendido y el combustible y se ha producido el apagado, el arrancador debe continuar ayudando al motor hasta que el motor alcance una velocidad autosuficiente. El par suministrado por el motor de arranque debe ser superior al par necesario para superar la inercia del compresor y las cargas de fricción del compresor del motor.
La figura ilustra una secuencia de arranque típica para un motor de turbina de gas, independientemente del tipo de arranque empleado. Tan pronto como el motor de arranque haya acelerado el compresor lo suficiente como para establecer el flujo de aire a través del motor, se enciende el encendido seguido del combustible.
La secuencia exacta del procedimiento de arranque es importante ya que debe haber suficiente flujo de aire a través del motor para soportar la combustión antes de que se encienda la mezcla de aire y combustible. A bajas velocidades de arranque del motor, el caudal de combustible no es suficiente para permitir que el motor acelere; por esta razón, el arrancador continúa haciendo girar el motor hasta que se alcanza la velocidad de autoaceleración.
Si la asistencia del motor de arranque se cortara por debajo de la velocidad de autoaceleración, el motor no aceleraría hasta la velocidad de ralentí o incluso podría desacelerar porque no podría producir suficiente energía para mantener la rotación o acelerar durante la fase inicial del ciclo de arranque. El arrancador debe continuar ayudando al motor considerablemente por encima de la velocidad de autoaceleración para evitar un retraso en el ciclo de arranque, lo que daría como resultado un arranque en falso caliente o colgado o una combinación de ambos.
En los puntos adecuados de la secuencia, el motor de arranque y el encendido se cortan automáticamente. Los tipos básicos de arrancadores que se usan actualmente para motores de turbina de gas son motores eléctricos de corriente continua (CC), arrancadores/generadores y el tipo de arrancadores de turbina de aire.
Muchos tipos de arrancadores de turbina han incluido varios métodos diferentes para hacer girar el motor para arrancar. Se han utilizado varios métodos, pero la mayoría de ellos han dado paso a arrancadores eléctricos o de turbina de aire. Un sistema de arranque por impacto de aire, que a veces se usa en motores pequeños, consiste en chorros de aire comprimido canalizados hacia el interior de la carcasa del compresor o de la turbina, de modo que el chorro de aire del chorro se dirija hacia las palas del rotor del compresor o de la turbina, lo que hace que giren.
Un arrancador de motor de turbina neumático/cartucho típico puede operarse como un arrancador de turbina de aire ordinario desde un suministro de aire operado desde tierra o una fuente de purga cruzada del motor. También puede funcionar como un arrancador de cartucho. Para lograr un inicio de cartucho, primero se coloca un cartucho en la tapa de la recámara.
Luego, la recámara se cierra en la cámara de la recámara por medio de la manija de la recámara y luego se gira una vuelta parcial para enganchar las orejetas entre las dos secciones de la recámara. El cartucho se enciende aplicando voltaje a través del conector al final de la manija de la recámara. Al encenderse, el cartucho comienza a generar gas.
El gas es forzado a salir de la recámara hacia las boquillas de gas caliente que se dirigen hacia los cubos en el rotor de la turbina, y la rotación se produce a través del colector de escape por la borda. Antes de llegar a la boquilla, el gas caliente pasa por una salida que conduce a la válvula de alivio.
Esta válvula dirige el gas caliente a la turbina, sin pasar por la boquilla de gas caliente, a medida que la presión aumenta por encima del máximo preestablecido. Así, la presión del gas dentro del circuito de gas caliente se mantiene en el nivel óptimo.
El arrancador de combustión de aire/combustible se usó para arrancar motores de turbina de gas utilizando la energía de combustión del combustible para reactores A y el aire comprimido. El motor de arranque consta de una unidad de potencia accionada por turbina y sistemas auxiliares de combustible, aire e ignición.
El funcionamiento de este tipo de arrancador es, en la mayoría de las instalaciones, completamente automático; la activación de un solo interruptor hace que el motor de arranque se encienda y acelere el motor desde el reposo hasta la velocidad de corte del motor de arranque.
También se han utilizado bombas y motores hidráulicos para algunos motores más pequeños. Muchos de estos sistemas no se utilizan con frecuencia en los aviones comerciales modernos debido a las demandas de alta potencia requeridas para hacer girar los grandes motores turboventiladores durante el ciclo de arranque en los aviones de transporte.