Силовая установка с механическим газотурбиным двигателем
На вертолетах применяются два типа газотурбинных двигателей: с обычной системой вращающихся частей и со свободной турбиной.
Отличие ГТД со свободной турбиной состоит в том, что кроме газовой турбины, сидящей на одном валу с компрессором, у него имеется вторая (свободная) турбина, расположенная за первой турбиной и закрепленная на валу, не имеющем механической связи с валом компрессора и первой турбины.
Вал свободной турбины через трансмиссию вертолета и редукторы связан с несущим винтом. В таком приводе нет муфт включения и свободного хода, так как нет механической связи между двигателем и несущим винтом. При запуске и раскрутке ГТД свободная турбина первое время остается неподвижной (из-за большой инерции несущего винта).
Горячие газы проходят сквозь лопасти свободной турбины и лишь тогда, когда двигатель развивает необходимую мощность, начинают постепенно раскручивать свободную турбину, а вместе с ней трансмиссию и несущий винт. В случае отказа двигателя, когда вал с компрессором и рабочей турбиной останавливаются, несущий винт и свободная турбина могут продолжать вращение на режиме авторотации несущего винта.
Газотурбинные моторы имеют следующие преимущества перед поршневыми двигателями: небольшая удельная масса; меньший мидель; возможность использования тяги выхлопных газов для увеличения максимальной скорости полета вертолета; меньшие вибрации двигателя; большая надежность и меньшая трудоемкость эксплуатации двигателя.
Основным недостатком газотурбинного движка является потребность в большой степени редукции при передаче мощности к несущему винту (до 80).