Williams EJ22

El Williams EJ22 era un pequeño motor turbofán que estaba siendo desarrollado por Williams International para su uso en aviones a reacción muy ligeros (VLJ).

Williams International había estado fabricando pequeños motores turbofán para misiles de crucero desde la década de 1960, y en 1992 incursionó con éxito en el mercado de la aviación general con el motor FJ44 . Ese mismo año, la NASA inició el programa AGATE ( Experimentos Avanzados de Transporte de Aviación General ) para colaborar con fabricantes y ayudar a desarrollar tecnologías que revitalizaran la industria de la aviación general, que se encontraba en declive. En 1996, Williams se unió al programa GAP (Propulsión de Aviación General) de AGATE para desarrollar un motor turbofán completamente nuevo y de bajo consumo de combustible, aún más pequeño que el FJ44, denominado FJX-2 . Esto proporcionó 100 millones de dólares en financiación para investigación y desarrollo del nuevo motor. ^{[ 1 ]}

Inicialmente, Williams contrató a Scaled Composites, de Burt Rutan , para diseñar y construir el Williams V-Jet II , un avión ligero (VLJ) que serviría como banco de pruebas y demostrador tecnológico para exhibir el nuevo motor. La aeronave, propulsada por dos versiones provisionales FJX-1 del motor de misil de crucero de Williams, homologadas para vuelos tripulados, debutó en el Salón Aeronáutico de Oshkosh de 1997. El desarrollo del motor FJX-2 progresó; la mayor parte del trabajo de diseño se completó durante 1998 y las primeras piezas del prototipo se entregaron en el segundo trimestre de ese año. El programa culminó con pruebas de altitud en el Laboratorio de Sistemas de Propulsión de Investigación Glenn de la NASA entre marzo y abril de 2000.

En 2000, Williams se asoció con Eclipse Aviation para desarrollar una versión del FJX-2 certificada por la FAA, denominada EJ22, para ser utilizada en el Eclipse 500 VLJ, cuyo primer vuelo estaba previsto para junio de 2002. El nuevo EJ22 impulsó el prototipo del Eclipse 500 en su primer vuelo en el verano de 2002, pero nunca volvió a volar con el EJ22 y Eclipse rescindió su contrato a finales de 2002, declarando: "El EJ22 no es una solución viable para la aeronave Eclipse 500, y Williams International no ha cumplido con sus obligaciones contractuales" , mientras que Williams reconoció "una serie de desafíos" con el EJ22 pero consideró que sus obligaciones estaban cumplidas, lo que implicaba que la aeronave era demasiado pesada. ^{[ 1 ]} Eclipse cambió a la serie PW600 de Pratt & Whitney Canada, más potente . ^{[ 2 ]} Tras la rescisión del contrato, el trabajo de desarrollo y la certificación de la FAA se detuvieron poco después. ^{[ 3 ]} Inicialmente, Eclipse requería que el motor produjera un empuje de 770 lbf (3400 N) , superando la clasificación de 700 lbf (3100 N) del FJX-2 en un 10 %.    

El motor FJX-2 se diseñó con numerosos sistemas y procesos de fabricación experimentales para minimizar el número de piezas, reducir los costos de producción y lograr una relación de derivación de 4:1. ^{[ 4 ]} Como resultado, se presentaron numerosas dificultades técnicas y fallos en el prototipo inicial. Sin embargo, los rediseños posteriores y la incorporación de sistemas más convencionales permitieron que el motor finalmente cumpliera con el requisito de la NASA de 700 lbf (3100 N) de empuje.  

Para lograr el consumo específico de combustible requerido , el turbofán EJ22 se diseñó como un motor de tres ejes con un ventilador, dos compresores axiales y tres turbinas de expansión. Como resultado, el motor era significativamente más complejo que cualquier motor anterior de Williams International. Si bien resultó muy impresionante en el banco de pruebas, el EJ22 demostró ser bastante inestable durante los dos años de su desarrollo y frecuentemente presentó problemas de arranque, sobrecalentamiento, fallas en componentes y diversos problemas en sus subsistemas.

Datos de la NASA ^{[ 4 ]}

Características generales

• Tipo: Turbofán de 3 ejes con relación de derivación media ^{[ 1 ]}
• Longitud: 41  pulgadas (104  cm) ^{[ 5 ]}
• Diámetro: 14,5  pulgadas (37  cm) ^{[ 5 ]}
• Peso en seco: 96  lb (44  kg) ^{: 16}

Componentes

• Compresor: 1 ventilador, nueve etapas de compresión axial, ^{: 6} 5 etapas HP ^{: 19}
• Cámaras de combustión : anulares ^{: 7}
• Turbina : Turbinas axiales de baja, media y alta presión.
• Tipo de combustible: queroseno de aviación

Actuación

• Empuje máximo : 722  lbf (3210  N)
• Relación de derivación : 4:1
• Relación empuje-peso : 7,52