自由式涡轮发动机简介

在自由式动力-涡轮发动机上，例如普惠PT-6发动机，螺旋桨是由分离的涡轮通过减速齿轮驱动的。螺旋桨和主发动机涡轮及压缩机不在同一根轴上。如右图所示。与固定轴发动机不同，在分轴式发动机上，在主发动机仍然运转的时候，螺旋桨可以在空中或在地面上实现顺桨。自由式动力-涡轮的设计允许飞行员选择一个预期的螺旋桨调节转速，而不管主发动机的转速如何。

自由式涡轮发动机由于自由涡轮是由燃气驱动的， 与燃气发生器没有机械连接， 因此， 自由涡轮发动机的效率在涡轮螺旋桨发动机类型中比单轴式涡桨发动机的稍低。如右图，可知自由涡轮发动机的压气机布置在发动机后端，空气从进气道进入后需转180°才能进入压气机，导致进气损失偏大。反映到燃油经济性上，与单轴式涡轮发动机相比，在输出轴功率相当的前提下，自由涡轮发动机的燃油消耗率(SFC)较单轴发动机的高约6%~10%。

另一方面，由于自由涡轮是靠燃气驱动的，因此在飞行员想改变发动机状态时，自由涡轮发动机将会有一定的延迟，例如从慢车到最大起飞功率，飞行员完成推杆动作后，大概得经过3s左右发动机才能到达所需的最大起飞功率状态，在响应速度上慢于单轴发动机。

地面启动时，自由涡轮发动机所需的扭矩更小。这是因为自由涡轮在启动过程中仅需将燃气发生器转子(包括压气机及其涡轮) 带动到点火转速， 而单轴发动机在此过程中还需带动发动机前端的螺旋桨及减速齿轮箱。因此，在小飞机上，一般只需绐自由满轮发动机配备一块启动用的蓄电池而需要给单轴发动机配备两块。

在飞行中进行发动机再启动时，自由涡轮发动机的再启动包线更广。自由涡轮发动机在飞行中进行再启动有两种模式，风车启动及启动发电机启动。风车启动指的是，涡桨发动机空中熄火后，由于螺旋桨的旋转为风车状态，发动机转子也随螺旋桨一起转动，如飞行高度和速度在厂家允许的包线内，可根据需要进行点火启动。而空中的启动发电机启动与地面正常启动程序一样。

自由涡轮发动机的涡轮维护性比较简便。

发动机厂家根据自由涡轮的位置，在两级涡轮(自由涡轮与压气机涡轮)之间设计成可方便拆卸的法兰连接，当发动机需要进行热部件检查时，只需把发动机自由涡轮及前端的减速齿轮箱拆下即可，有时甚至不需要从飞机上拆下发动机。