После окончания с золотой медалью военного училища Сергей Петрович Халютин проходил службу на инженерных должностях на кафедре электрооборудования в ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского. В это же время с отличием окончил МГУ по специальности «Прикладная математика».

В 1994 г. С. П. Халютин переводится на должность в научное подразделение, где начинает заниматься вопросами оптимального управления электромеханическими преобразователями для самолетов с повышенным уровнем электрификации. По результатам этой работы в 2000 г. была успешно защищена кандидатская диссертация. Перевод на преподавательскую должность и активное продолжение научных исследований в области повышения эффективности разработки бортовых электроэнергетических комплексов на основе современных информационных технологий способствовало тому, что С. П. Халютин становится доктором технических наук.

С. П. Халютин внес существенный вклад в развитие теории разработки и проектирования авиационных систем электроснабжения, что нашло отражение в более чем 80 научных работах.

После назначения в 2008 г. начальником кафедры он проявил себя талантливым организатором научно-педагогического коллектива, немало сделавшим для успешной реализации учебно-воспитательного процесса и научного потенциала кафедры.

Награжден 3 медалями.