Titanium's lage dichtheid, sterke sterkte, hoge temperatuurbestendigheid, corrosieweerstand en andere kwaliteiten worden meestal gebruikt in de lucht- en ruimtevaartsector.
Het gebruik van titanium in de ruimtevaartindustrie heeft ook de doelen bereikt om het lanceringsgewicht te verlagen, het bereik uit te breiden en de kosten te verlagen. Het is een populair materiaal in de lucht- en ruimtevaartsector. Drukvaten, brandstoftanks, raketmotorbehuizing, raketmondstukbehuizing, kunstmatige satellietschaal, bemande ruimtevaartuigcabine (huid en structureel skelet), landingsgestel, maanmodule, voortstuwingssysteem en andere toepassingen kunnen worden gevonden in de raket, raket en ruimte-industrieën.
Net als in de Verenigde Staten wordt Ti-6Al-4V-legering vaak gebruikt in het materiaal van de schaal van raketmotoren van de eerste trap. Grote cilindrische vloeibare raketbussen, intercontinentale ballistische raketten en Minuteman-raketten hebben allemaal verschillende bolvormige en ovale motorkasten gemaakt van metaal. Omdat ze weinig interstitiële elementen bevatten, met name zuurstof, en kunnen worden gebruikt bij ultralage temperaturen, Ti-6Al-4VELI en Ti-5Al-2.5SnELI-legeringen worden gebruikt als containers voor vloeibare waterstof voor raketten en raketten, evenals als luchtdichte kamers voor ruimtevaartuigen van Mercury en Gemini. En de primaire constructie van het Apollo-ruimtevaartuig, dat met succes op de maan landde.
Er zijn TI-7al-4Mo, Ti-3AL-2.5V, TI-13V-1CR-TI{{8} }V-3CR-3SN-3Al en Ti/B-Al composietmaterialen naast industrieel zuiver titanium, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-4VELI en Ti-5Al-2.5SnELI, titanium en titaniumlegeringen gebruikt in de ruimtevaart.
De spaceshuttle was het eerste bemande ruimtevaartuig dat kon worden hergebruikt. De eerste vlucht vond plaats in 1981, nadat de ontwikkeling in 1972 was begonnen. Het ruimtevaartuig bestaat uit een klein gevleugeld schip, een 47-meter lange externe brandstoftank en twee 500-ton raketten met vaste brandstof boosters.
Het in een baan om de aarde draaiende ruimtevaartuig is 37 meter lang en weegt ongeveer 68 ton, waardoor het bijna even groot is als het DC-9-straalvliegtuig. Het is 's werelds grootste bemande ruimteschip. De laadruimte is 18 meter lang en 5 meter breed, met een capaciteit van 29,5 ton in een baan om de aarde.
De spaceshuttle kan worden gelanceerd als een raket, in een baan om de aarde vliegen op een maximale hoogte van 1,000 kilometer en glijden om te landen als een vliegtuig zonder voortstuwing. Omdat de shuttle in de eerste plaats een ruimteschip is, is een van zijn gebruikskenmerken de lading die hij van en naar de aarde en zijn baan kan vervoeren. Titaniumlegering is een essentieel materiaal geworden voor componenten van luchtvaartmotoren om het laadvermogen te optimaliseren.
Orbitale ruimtevaartuigen zijn bedoeld om 100 keer te vliegen en elke keer 7 tot 30 dagen in de ruimte door te brengen. Ze zijn ontworpen om zich aan te passen aan de ruimteomgeving (vacuüm, extreme temperatuurveranderingen in de baan, hitte tijdens terugkeer in de atmosfeer, enz.) en worden vaak gebruikt omdat ze bemand zijn.
1. Hogedrukvat:
Titaniumlegeringen worden vaak gebruikt omdat ze het totale gewicht van het ruimtevaartuig dat rond de orbiter cirkelt, minimaliseren. Titanium wordt meestal gebruikt in hogedrukcontainers waarin de essentiële brandstof en gas worden opgeslagen. Ti-6Al-4V-legering wordt gebruikt in de lichtgewicht container van titaniumlegering die is ontwikkeld voor NASA's Gemini- en Apollo-ruimtevaartuigen. De ijzeren drukvaten van het Apollo-ruimtevaartuig zijn geconstrueerd met een ongekende veiligheidsfactor van 1,5, eerder ontworpen met een veiligheidsfactor van ongeveer 4. Witte Sparrow-vezel is aangebracht op het oppervlak van de dunwandige titaniumtank om het hogedrukopslagvat te maken van de in een baan om de aarde draaiende aansteker van het ruimteveer (aromatische organische vezel geproduceerd door DuPont).
Een drukvat dat wordt gebruikt om samengeperst gas op te slaan. De Rover en de booster delen 14 titanium jerrycans, die in totaal 272 kg afwerpen.
Een drukvat dat wordt gebruikt om vloeibaar drijfgas vast te houden. Het Apollo-ruimtevaartuig had ongeveer 50 drukvaten in dienst, waarvan 85 procent van titanium. Het gebruik van drijfgastanks van titaniumlegering verminderde het gewicht van de Hercules III-motor met overgangsfase met 35 procent.
2. Motorbehuizing/behuizing
Behuizing voor een raketmotor op vaste brandstof. De tweede trap van de Minuteman ICBM-raketmotor is gemaakt van een Ti64-legering, die het gewicht met 30 tot 40 procent vermindert.
Behuizing voor een vloeibare brandstof raketmotor. De drukschaal van de verbrandingskamer van de afdalingsmotor van de Apollo-maanmodule is gemaakt van een Ti64-legering.
3. Diverse structurele componenten:
Titaniumlegering wordt ook vaak gebruikt in een verscheidenheid aan structurele componenten. De drukkamer van Mercury is grotendeels van titanium, goed voor 80 procent van het gewicht van de cabine. Het Gemini-ruimtevaartuig gebruikt zeven verschillende soorten titaniumlegeringen en er wordt 570 kg titanium gebruikt, goed voor 84 procent van het gewicht van de structuur. De beugels, fittingen en bevestigingsmiddelen van het Apollo-ruimtevaartuig waren allemaal gemaakt van titanium, in totaal 68 ton.
4.leidingen voor oliedruk
De hydraulische leidingen van de Shuttle bestaan uit naadloze Ti-3Al-2.5V legeringsbuizen, die een gewichtsbesparing van meer dan 40 procent kunnen opleveren. De assemblage van talrijke buizen is geautomatiseerd om de gevoeligheid voor vermoeiingsbreuken te verminderen en de praktische levensduur van het systeem te verlengen.
