最初的小功率航空活塞发动机上采用手摇起动。随着活塞发动机功率增大，手摇起动满足不了起动功率的需求，发展出电起动系统。燃气涡轮发动机出现后，基于涡轮发动机的工作原理，发展出工作原理类似的火药涡轮起动系统、液体燃料涡轮起动系统和液压涡轮起动系统，并在大型燃气涡轮发动机上开始采用小型燃气涡轮发动机作为起动机进行起动。在飞机使用能提供压缩空气的辅助动力装置后，空气涡轮起动系统开始得到发展和应用。

按起动机的工作原理一般可分为电起动系统和涡轮起动系统（图1）。

图1 起动系统分类

现代航空发动机最常用的起动系统之一，主要由起动发电机（见航空起动发电机）和电机控制器等组成。电机将电能转化为旋转的机械能，通过齿轮传动带转发动机转子，使发动机转子加速。起动完成后，电机可发电提供电功率。电起动系统控制程序简单，工作可靠，成本较低。但电起动机功率密度比较低，一般常用于转动惯量小，起动功率需求低的中小型燃气涡轮发动机起动。

包括液压涡轮起动系统、火药涡轮起动系统、液体燃料涡轮起动系统、燃气涡轮起动系统、空气涡轮起动系统等。

液压涡轮起动系统，主要由蓄能器、涡轮式液压马达和液压活门等组成。蓄能器贮存的高压液压能释放，冲击液压马达涡轮作功旋转，通过齿轮传动带转发动机转子，使发动机转子加速。液压马达功重比高，起动瞬间扭矩大，起动时间短，控制程序简单，工作可靠。但蓄能器的容积和压力有限，能提供的能源有限，常用于转动惯量小，起动功率需求低的小型燃气涡轮发动机快速起动，在航空发动机上已极少采用。

火药涡轮起动系统，主要由火药发生器、火药柱组成（图2）。本质是一台没有压气机的燃气涡轮发动机。它以火药为工作介质，火药在火药发生器内燃烧产生高温高压燃气，冲击涡轮作功旋转，带转发动机转子加速。起动机功重比高，起动瞬间扭矩大，结构简单、工作可靠，加速性好。但火药柱一次装载数量有限，限制了起动次数。另外火药柱贮存和运输也受限制，燃烧产物具有毒性和腐蚀性，在航空发动机上已极少采用。

图2 火药涡轮起动系统原理

液体燃料涡轮起动系统，与火药涡轮起动系统类似，以液体燃料为工作介质，液体燃料在燃烧室内燃烧产生高温高压燃气，驱动涡轮旋转，使发动机转子加速。具有平坦的扭矩输出特性，工作可靠。但燃料箱容积和重量限制了所能提供的起动次数，在航空发动机上已极少采用。

燃气涡轮起动系统，本身是一台小型的涡轴发动机，自身通常由电起动机带转起动，由超越离合器控制燃气涡轮起动机与大发动机转子之间扭矩的传递。起动机本身功重比高，不需要特殊工作介质，但结构复杂，制造成本高。常用于大型燃气涡轮发动机起动。

空气涡轮起动系统，主要由空气涡轮起动机和空气控制活门组成。它以机载辅助动力装置（见辅助动力装置）提供的高温压缩空气为工作介质，靠高温高压空气冲击涡轮作功旋转，通过齿轮传动带转发动机转子，使发动机转子加速（图3）。起动机功重比高，控制程序简单，工作可靠。但需要高温压缩空气作为工作介质进行起动。常用于配备了辅助动力装置飞行器的燃气涡轮发动机起动。

图3 空气涡轮起动机原理

现代航空发动机起动系统普遍采用空气涡轮起动系统和电起动系统。在用电需求低，配备辅助动力的飞机上，空气涡轮起动系统由于起动功率大，功重比高而广泛应用，但需要另外配备发电机，增加了系统复杂程度。中小型发动机一般采用起动发电一体的系统，结构和控制程序简单，减轻了起动系统的重量。随着现代飞机电子电气设备用电需求增加，大功率起动发电系统应用也相应增多。功率最大的是波音787飞机使用的500千瓦交流起动发电系统，同时满足了大功率用电需求和起动需求。两种起动系统各有特点，各起动系统的起动功率、起动次数、起动可靠性等关键指标已经充分验证并达到了较高水平。

多电/全电飞机是未来飞机的主要发展方向，随着飞机用电需求日益增多，大功率起动发电机系统将得到更多应用。高功率密度、高转换效率、无刷化、数字化、长寿命周期将是电起动系统的主要发展方向。空气涡轮起动系统由于其固有优点，在传统飞机起动系统上仍将占有一席之地，并将进一步提高其功重比和可靠性。