Mật độ thấp, độ bền cao, khả năng chịu nhiệt độ cao, chống ăn mòn và các phẩm chất khác của Titanium chủ yếu được sử dụng trong lĩnh vực hàng không vũ trụ.
Việc sử dụng titan trong ngành công nghiệp vũ trụ cũng đã hoàn thành các mục tiêu giảm trọng lượng phóng, mở rộng phạm vi và hạ giá thành. Nó là một vật liệu phổ biến trong lĩnh vực hàng không vũ trụ. Bình chịu áp lực, thùng nhiên liệu, vỏ động cơ tên lửa, vỏ vòi phun tên lửa, vỏ vệ tinh nhân tạo, cabin tàu vũ trụ có người lái (da và cấu trúc khung), thiết bị hạ cánh, mô-đun mặt trăng, hệ thống đẩy và các ứng dụng khác có thể được tìm thấy trong tên lửa, tên lửa và các ngành công nghiệp vũ trụ.
Như Hoa Kỳ, hợp kim Ti -6 Al -4 V thường được sử dụng trong vật liệu vỏ của động cơ tên lửa giai đoạn đầu. Các hộp tên lửa lỏng hình trụ lớn, tên lửa đạn đạo xuyên lục địa và tên lửa Minuteman đều có một số hộp động cơ hình cầu và hình bầu dục làm bằng kim loại. Bởi vì chúng chứa ít nguyên tố xen kẽ, đặc biệt là oxy và có thể được sử dụng ở nhiệt độ cực thấp, Ti -6 Al -4 VELI và Ti -5 Al -2. Hợp kim 5SnELI được sử dụng làm thùng chứa hydro lỏng cho tên lửa và tên lửa, cũng như các khoang kín khí cho tàu vũ trụ Mercury và Gemini. Và việc xây dựng cơ bản của tàu vũ trụ Apollo, đã hạ cánh thành công trên mặt trăng.
Có TI -7 al -4 Mo, Ti -3 AL -2. 5V, TI -13 V -1 CR-TI {{8} } V -3 CR -3 SN -3 Al và vật liệu hỗn hợp Ti / B-Al ngoài titan nguyên chất công nghiệp, Ti -6 Al -4 V, Ti -5 Al -2. 5Sn, Ti -6 Al -4 VELI và Ti -5 Al -2. 5SnELI, titan và hợp kim titan được sử dụng trong ngành công nghiệp vũ trụ.
Tàu con thoi là tàu vũ trụ có người lái đầu tiên có thể được tái sử dụng. Chuyến bay đầu tiên diễn ra vào năm 1981, sau khi bắt đầu phát triển vào năm 1972. Tàu vũ trụ được tạo thành từ một con tàu nhỏ có cánh, một thùng nhiên liệu bên ngoài dài 47- mét và hai tên lửa nhiên liệu rắn 500- tấn tên lửa đẩy.
Phi thuyền quay quanh quỹ đạo dài 37m và nặng khoảng 68 tấn, khiến nó có kích thước gần như tương đương với máy bay phản lực DC -9. Nó là tàu vũ trụ có người lái lớn nhất thế giới. Khoang hàng của nó dài 18m, rộng 5m, sức chứa 29,5t vào quỹ đạo Trái đất.
Tàu con thoi có thể được phóng như một tên lửa, bay trên quỹ đạo ở độ cao tối đa là 1, 000 km và lướt xuống đất như một chiếc máy bay không có động cơ đẩy. Bởi vì tàu con thoi chủ yếu là một tàu sân bay vũ trụ, một trong những đặc điểm tiện ích của nó là hàng hóa mà nó có thể vận chuyển đến và đi từ Trái đất và quỹ đạo của nó. Hợp kim titan đã trở thành vật liệu thiết yếu cho các bộ phận của động cơ hàng không nhằm tối ưu hóa trọng tải.
Tàu vũ trụ quỹ đạo có nghĩa là bay 100 lần và mỗi lần bay trong không gian từ 7 đến 30 ngày. Chúng được thiết kế để thích ứng với môi trường không gian (chân không, sự thay đổi nhiệt độ khắc nghiệt trên quỹ đạo, nhiệt trong quá trình tái xâm nhập vào khí quyển, v.v.) và được sử dụng thường xuyên kể từ khi chúng có người lái.
1. bình áp suất cao
Hợp kim titan thường được sử dụng vì chúng giảm thiểu trọng lượng tổng thể của tàu vũ trụ quay quanh quỹ đạo. Titan chủ yếu được sử dụng trong các thùng chứa áp suất cao để lưu trữ nhiên liệu và khí đốt thiết yếu. Hợp kim Ti -6 Al -4 V được sử dụng trong thùng chứa hợp kim titan nhẹ được phát triển cho các sứ mệnh tàu vũ trụ Gemini và Apollo của NASA. Các bình chịu áp lực bằng sắt của Tàu vũ trụ Apollo được chế tạo với hệ số an toàn chưa từng có là 1,5, trước đây đã được thiết kế với hệ số an toàn khoảng 4. Sợi Sparrow trắng được phủ trên bề mặt của bình titan thành mỏng để làm bình chứa áp suất cao. bật lửa của tàu con thoi bay trên quỹ đạo (sợi hữu cơ thơm do DuPont sản xuất).
Một bình áp lực dùng để chứa khí nén. Rover và bộ tăng áp dùng chung 14 hộp titan, giảm tổng cộng 272 kg.
Một bình áp suất được sử dụng để chứa chất lỏng đẩy. Tàu vũ trụ Apollo sử dụng khoảng 50 bình áp suất, 85% trong số đó được làm bằng titan. Việc sử dụng thùng phóng hợp kim titan đã làm giảm 35% trọng lượng của động cơ chuyển tiếp Hercules III.
2. Vỏ động cơ / Nhà ở
Vỏ cho động cơ tên lửa nhiên liệu rắn. Động cơ tên lửa giai đoạn hai của ICBM Minuteman được làm bằng hợp kim Ti64, giúp giảm trọng lượng từ 30 đến 40%.
Vỏ cho động cơ tên lửa chạy bằng nhiên liệu lỏng. Vỏ áp suất của buồng đốt động cơ xuống mặt trăng của Apollo được chế tạo bằng hợp kim Ti64.
3. các thành phần cấu trúc khác nhau
Hợp kim titan cũng thường được sử dụng trong nhiều thành phần cấu trúc khác nhau. Buồng áp suất của Mercury chủ yếu là titan, chiếm 80% trọng lượng của cabin. Tàu vũ trụ Gemini sử dụng bảy loại hợp kim titan khác nhau, và 570kg titan được sử dụng, chiếm 84% trọng lượng của cấu trúc. Chân đế, phụ kiện và chốt của tàu vũ trụ Apollo đều được làm bằng titan, tổng cộng 68 tấn.
4. ống áp suất dầu
Ống thủy lực Shuttle bao gồm các ống hợp kim Ti -3 Al -2. 5V liền mạch, có thể tiết kiệm trọng lượng hơn 40%. Việc lắp ráp nhiều ống được tự động hóa để giảm thiểu khả năng bị gãy do mỏi và nâng cao tuổi thọ thực tế của hệ thống.
