La lega Ti-6Al-4V è ampiamente utilizzata come materiale del guscio del motore a razzo del primo stadio negli Stati Uniti. La lega è utilizzata anche in: contenitori cilindrici giganti per razzi liquidi; più involucri motore sferici e ovali per missili balistici intercontinentali e missili "Minuteman", ecc. D'altra parte, perché Ti-6Al-4VELI e Ti-5Al-2 Le leghe .5SnELI hanno un basso contenuto di elementi interstiziali, in particolare ossigeno, e possono essere utilizzate a temperature estremamente basse, queste leghe sono utilizzate come contenitori di idrogeno liquido per razzi e missili, e per veicoli spaziali "Mercury" e il modulo ermetico del " Gemini" e le principali parti strutturali della navicella "Apollo" che è atterrata con successo sulla luna.
Oltre all'uso industriale di titanio puro, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI e Ti-5Al-2.5SnELI in titanio e leghe di titanio utilizzate nell'industria aerospaziale, c'è anche Ti-7Al-4Mo, Ti{{12 }}Al-2.5V, Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al e materiali compositi Ti/B-Al.
Lo space shuttle è la prima astronave con equipaggio al mondo che può essere utilizzata ripetutamente. Lo sviluppo è iniziato nel 1972 e il primo volo ha avuto successo nel 1981. L'astronave è composta da un velivolo con ali piccole, un contenitore di carburante esterno lungo 47 metri e 2 propulsori a propellente solido per un totale di 500 tonnellate.
Il veicolo spaziale orbitale è lungo 37 metri e pesa circa 68 tonnellate. Questa dimensione è più o meno la stessa dell'aereo da trasporto aereo DC-9. È il più grande veicolo spaziale con equipaggio finora. Il suo vano di carico è lungo 18 metri e ha un diametro di 5 metri e può trasportare 29,5 tonnellate di carico verso l'orbita terrestre.
Lo space shuttle può essere lanciato come un razzo e, come un'astronave, può volare in un'orbita con un'altitudine massima di 1000 km e può planare e atterrare come un aeroplano senza spinta. Questa navetta spaziale è essenzialmente una nave da trasporto spaziale, quindi uno dei parametri per giudicare la sua utilità è la quantità di carico utile trasportato tra la terra e l'orbita terrestre. Per massimizzare questo carico utile, le leghe di titanio sono un materiale importante per i componenti dei motori aerospaziali.
La vita di progetto del veicolo spaziale in orbita è di 100 voli e ogni volo rimane nello spazio da 7 a 30 giorni. Il veicolo spaziale è presidiato, quindi è progettato per adattarsi all'ambiente spaziale (vuoto, differenza di temperatura estrema sull'orbita, calore quando si rientra nell'atmosfera, ecc.) e viene utilizzato ripetutamente.
1. Recipiente ad alta pressione
Le leghe di titanio sono utilizzate in molti luoghi perché possono ridurre il peso complessivo dei veicoli orbitanti dei veicoli spaziali. La parte di utilizzo principale del titanio è il contenitore ad alta pressione riempito con il carburante e il gas necessari. Il contenitore in lega di titanio leggero è stato sviluppato con successo sui veicoli spaziali Gemini e Apollo della NASA, utilizzando la lega Ti-6Al-4V. Il recipiente a pressione in ferro della navicella Apollo ha effettivamente utilizzato un design senza precedenti con un fattore di sicurezza di 1,5, precedentemente progettato con un fattore di sicurezza di circa 4. Al fine di ridurre ulteriormente il peso del contenitore di stoccaggio ad alta pressione della navicella orbitante space shuttle, viene adottato il metodo per aggiungere fibra di passero bianco alla superficie del contenitore in titanio a parete sottile.
Recipiente a pressione per lo stoccaggio di gas compresso. Il satellite e il booster "Prowler" condividono 14 contenitori in titanio, riducendo la massa di 272 kg.
Un recipiente a pressione per la conservazione di propellenti liquidi. Sul veicolo spaziale "Apollo" sono stati utilizzati circa 50 recipienti a pressione, l'85% dei quali realizzati in titanio. Motore della fase di transizione Hercules Ⅲ, il peso è ridotto del 35 percento dopo il passaggio a un serbatoio del propellente in lega di titanio.
2. Vano motore
Cassa del motore a razzo a combustibile solido. Il motore a razzo del secondo stadio del missile intercontinentale "Minuteman" utilizza la lega Ti64 per ridurre il peso dal 30% al 40%.
Cassa del motore a razzo a combustibile liquido. Il guscio di pressione della camera di combustione del motore discendente a modulo lunare "Apollo" è realizzato in lega Ti64.
3. Varie parti strutturali
Ci sono 7 tipi di gradi di lega di titanio utilizzati nella navicella spaziale "Gemini" e vengono utilizzati 570 kg di parti in titanio, pari all'84% del peso strutturale. Le staffe, i dispositivi e gli elementi di fissaggio della navicella spaziale "Apollo" sono tutti realizzati in titanio, utilizzando un totale di 68 t di titanio.
4. Tubazioni idrauliche
Le tubazioni della pressione dell'olio dello space shuttle utilizzano tubi senza saldatura in lega Ti-3Al-2.5V. Grazie all'uso di questa lega, il peso può essere ridotto di oltre il 40%. Al fine di ridurre la sensibilità alla frattura da fatica e migliorare la vita effettiva del sistema, vari L'assemblaggio dei tubi utilizza la formatura automatica.
