La aleación Ti-6Al-4V se usa mucho como material de la carcasa del motor de cohete de primera etapa en los Estados Unidos. La aleación también se utiliza en: contenedores cilíndricos gigantes de cohetes líquidos; múltiples carcasas de motores esféricos y ovalados para misiles balísticos intercontinentales y misiles "Minuteman", etc. Por otro lado, porque Ti-6Al-4VELI y Ti-5Al-2 Las aleaciones .5SnELI tienen un bajo contenido de elementos intersticiales, especialmente oxígeno, y pueden usarse a temperaturas ultrabajas, estas aleaciones se usan como contenedores de hidrógeno líquido para cohetes y misiles, y para naves espaciales "Mercury" y el módulo hermético del " la nave espacial Gemini" y las principales partes estructurales de la nave espacial "Apollo" que alunizó con éxito.
Además del uso de titanio puro industrial, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al{{6} }VELI y Ti-5Al-2.5SnELI en titanio y aleaciones de titanio utilizadas en la industria aeroespacial, también hay Ti-7Al-4Mo, Ti{{12 }}Al-2.5V, Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al y materiales compuestos de Ti/B-Al.
El transbordador espacial es la nave espacial tripulada más antigua del mundo que se puede usar repetidamente. El desarrollo comenzó en 1972 y el primer vuelo tuvo éxito en 1981. La nave espacial consta de un avión con alas pequeñas, un contenedor de combustible externo de 47 m de largo y 2 propulsores de cohetes de combustible sólido con un total de 500 t.
La nave espacial orbital tiene 37 m de largo y pesa alrededor de 68 t. Este tamaño es aproximadamente el mismo que el avión de transporte a reacción DC-9. Es la nave espacial tripulada más grande hasta el momento. Su compartimento de carga tiene 18 m de largo y 5 m de diámetro y puede transportar 29,5 t de carga a la órbita terrestre.
El transbordador espacial se puede lanzar como un cohete y, como una nave espacial, puede volar en una órbita con una altitud máxima de 1000 km y puede planear y aterrizar como un avión sin empuje. Este transbordador espacial es esencialmente una nave de transporte espacial, por lo que uno de los parámetros para juzgar su utilidad es la cantidad de carga útil transportada entre la Tierra y la órbita terrestre. Para maximizar esta carga útil, las aleaciones de titanio son un material importante para los componentes de motores aeroespaciales.
La vida útil de diseño de la nave espacial en órbita es de 100 vuelos, y cada vuelo permanece en el espacio entre 7 y 30 días. La nave espacial está tripulada, por lo que está diseñada para adaptarse al entorno espacial (vacío, diferencia de temperatura extrema en la órbita, calor al volver a entrar en la atmósfera, etc.), y se usa repetidamente.
1. Recipiente de alta presión
Las aleaciones de titanio se utilizan en muchos lugares porque pueden reducir el peso total de los vehículos en órbita de las naves espaciales. La parte de uso principal del titanio es el contenedor de alta presión lleno del combustible y el gas necesarios. El contenedor de aleación de titanio liviano se desarrolló con éxito en la nave espacial Gemini y la nave espacial Apolo de la NASA, utilizando aleación Ti-6Al-4V. La vasija de presión de hierro de la nave espacial Apolo ha utilizado un diseño sin precedentes con un factor de seguridad de 1,5, que anteriormente se había diseñado con un factor de seguridad de aproximadamente 4. Para reducir aún más el peso del contenedor de almacenamiento de alta presión de la nave espacial transbordador espacial, se adopta el método de agregar fibra de gorrión blanco a la superficie del contenedor de titanio de paredes delgadas.
Recipiente a presión para almacenar gas comprimido. El satélite "Prowler" y el propulsor comparten 14 contenedores de titanio, lo que reduce la masa en 272 kg.
Un recipiente a presión para almacenar propulsores líquidos. En la nave espacial "Apollo" se utilizaron alrededor de 50 recipientes a presión, el 85 por ciento de los cuales estaban hechos de titanio. Motor de etapa de transición Hercules Ⅲ, el peso se reduce en un 35 por ciento después de cambiar a un tanque propulsor de aleación de titanio.
2. Carcasa del motor
Caja de motor de cohete de combustible sólido. El motor de cohete de segunda etapa del misil intercontinental "Minuteman" utiliza aleación Ti64 para reducir el peso entre un 30 y un 40 por ciento.
Caja de motor de cohete de combustible líquido. La carcasa de presión de la cámara de combustión del motor descendente del módulo lunar "Apollo" está hecha de aleación Ti64.
3. Varias partes estructurales
Hay 7 tipos de grados de aleación de titanio utilizados en la nave espacial "Gemini", y se utilizan 570 kg de piezas de titanio, lo que representa el 84 por ciento del peso estructural. Los soportes, accesorios y sujetadores de la nave espacial "Apollo" están todos hechos de titanio, utilizando un total de 68 t de titanio.
4. Tubería hidráulica
La tubería de presión de aceite del transbordador espacial utiliza tubos sin costura hechos de aleación de Ti-3Al-2.5V. Gracias al uso de esta aleación, el peso se puede reducir en más de un 40 por ciento. Con el fin de reducir la sensibilidad a la fractura por fatiga y mejorar la vida útil real del sistema, varios El montaje de tubos utiliza formación automática.
