Um ein Strahltriebwerk anzulassen, braucht es Unterstützung – und zwar, indem der Hochdruckverdichter (N2) gedreht wird. Diese Aufgabe übernimmt bei Verkehrsflugzeugen der sogenannte Air Turbine Starter, auf Deutsch Luftstarter. Der Luftstarter ist eine kleine Turbine, die mit Druckluft aus der bordeigenen Hilfsturbine (Auxiliary Power Unit, APU), aus einem bereits laufenden Triebwerk oder aus einem externen Bodenstartgerät betrieben wird und dem Triebwerk Drehmoment zur Verfügung stellt. Ein Luftstarter-System besteht aus einer Hochgeschwindigkeitsturbine mit konstantem Druck, einem Untersetzungsgetriebe, einer Freilaufkupplung, einem Absperrventil sowie zugehörigen Rohren und Kabeln. Das Untersetzungsgetriebe wandelt eine hohe Drehzahl und ein kleines Drehmoment in niedrige Drehzahl und großes Moment, um den großen und schweren Verdichter zum Rotieren zu bringen. Die Freilaufkupplung unterbricht die Verbindung zur N2-Welle, sobald deren Drehzahl höher ist als jene des Luftstarters. Angebracht ist der Luftstarter am Hilfsgerätegetriebe (Accessory Gearbox), um einen einfachen Zugang für die Instandhaltung zu gewährleisten.
Klein, aber stark: ein Luftstarter für große Triebwerke.
Anlassprozess
Der Anlassprozess sieht vor, dass der Pilot zunächst den Schub auf die Position "Ground Idle" (Leerlauf am Boden) stellt und dann den Anlasser betätigt. Von da an läuft der Prozess in modernen Verkehrsjets automatisch und wird vom Cockpit aus überwacht. Der Verdichter muss vom Luftstarter so weit beschleunigt werden, dass er genügend Luft ansaugt, um sie der Brennkammer für den Verbrennungsprozess zur Verfügung zu stellen. Wenn die richtige Drehzahl erreicht ist, rund acht Prozent des Bodenleerlaufs, wird die Zündung aktiviert. Der Verdichter wird weiter beschleunigt und entsprechend nimmt der Luftmassenstrom durch das Triebwerk zu. Erst wenn die niedrigste mögliche Luftmassenrate für die Zündung erreicht ist, wird Treibstoff eingespritzt. So wird verhindert, dass sich unverbranntes Kerosin im Triebwerk sammelt. Nach der erfolgreichen Zündung des Luft-Treibstoff-Gemischs beginnt das Triebwerk, selbst für Drehmoment zu sorgen. Dennoch ist weiterhin die Unterstützung durch den Luftstarter nötig, bis der Verdichter mit einer bestimmten Drehzahl läuft (etwa 50 bis 60 Prozent N2). Erst ab dann läuft das Triebwerk selbsterhaltend und der Luftstarter schaltet sich dank der Freilaufkupplung aus.
Der Luftstarter sitzt am LEAP-Turbofan rechts unten (mit gelber Abdeckung).
Klein und kompakt
Da ein Anlasser für kurze Zeit eine hohe Leistung bei möglichst geringem Gewicht liefern muss, sind die kleinen und kompakten Air Turbine Starter für die großen Mantelstromtriebwerke von Verkehrsflugzeugen die erste Wahl. Je nach Flugzeug- und Antriebstyp gibt es aber auch andere Anlasser. Elektrische Anlasser (ähnlich wie beim Auto) sind wegen ihrer hohen elektrischen Leistungsanforderungen und ihres Gewichts nur eine Option für kleinere Turbofans, Turboprops und Wellentriebwerke (Helikopter oder APU). In einigen Militärflugzeugen finden sich Kartuschenstarter, die mittels eines pyrotechnischen Treibsatzes ein Arbeitsgas erzeugen, das die Starter-Turbine antreibt. Kartuschenstarter sind leicht und liefern ein großes Drehmoment. Allerdings verfügt das System meist nur über drei Kartuschen, dann muss nachgeladen werden.
