تُستخدم سبيكة Ti -6 Al -4 V على نطاق واسع كمادة صدفة لمحرك الصواريخ في المرحلة الأولى في الولايات المتحدة. كما تُستخدم السبيكة في: حاويات صواريخ سائلة أسطوانية عملاقة ؛ أغلفة محرك كروية وبيضاوية متعددة للصواريخ الباليستية العابرة للقارات وصواريخ "Minuteman" ، وما إلى ذلك من ناحية أخرى ، نظرًا لأن Ti -6 Al -4 VELI و Ti -5 Al -2 .5 تحتوي سبائك SNELI على محتوى منخفض من العناصر الخلالية ، وخاصة الأكسجين ، ويمكن استخدامها في درجات حرارة منخفضة للغاية ، وتستخدم هذه السبائك كحاويات هيدروجين سائل للصواريخ والصواريخ ، وللمركبة الفضائية "عطارد" والوحدة محكمة الإغلاق في " المركبة الفضائية الجوزاء "، والأجزاء الهيكلية الرئيسية لمركبة الفضاء" أبولو "التي هبطت بنجاح على القمر.
بالإضافة إلى استخدام التيتانيوم الصناعي النقي ، Ti -6 Al -4 V ، Ti -5 Al -2. 5Sn ، Ti -6 Al {{6} } VELI و Ti -5 Al -2. 5SnELI في سبائك التيتانيوم والتيتانيوم المستخدمة في صناعة الطيران ، وهناك أيضًا Ti -7 Al -4 Mo، Ti {{12 }} Al -2. 5V، Ti -13 V -1 Cr-Ti -15 V -3 Cr -3 Sn -3 Al ، والمواد المركبة Ti / B-Al.
مكوك الفضاء هو أقدم مركبة فضاء مأهولة في العالم يمكن استخدامها بشكل متكرر. بدأ التطوير في عام 1972 ، وكانت الرحلة الأولى ناجحة في عام 1981. تتكون سفينة الفضاء من طائرة ذات أجنحة صغيرة ، وحاوية وقود خارجية بطول 47 مترًا ، و 2 معززات صاروخية تعمل بالوقود الصلب بإجمالي 500 طن.
يبلغ طول المركبة الفضائية المدارية 37 مترا ويزن حوالي 68 طنا. هذا الحجم يماثل تقريبًا حجم طائرة النقل النفاث DC -9. إنها أكبر مركبة فضائية مأهولة حتى الآن. يبلغ طول حجرة الشحن 18 مترًا وقطرها 5 أمتار ويمكنها نقل 29.5 طنًا من البضائع إلى مدار الأرض.
يمكن إطلاق مكوك الفضاء مثل الصاروخ ، ومثل سفينة الفضاء ، يمكن أن يطير في مدار بارتفاع أقصى يبلغ 1000 كيلومتر ويمكن أن ينزلق ويهبط مثل طائرة دون دفع. مكوك الفضاء هذا هو في الأساس سفينة نقل فضائي ، لذا فإن أحد معايير الحكم على فائدته هو مقدار الحمولة المنقولة بين الأرض ومدار الأرض. لتعظيم هذه الحمولة ، تعد سبائك التيتانيوم مادة مهمة لمكونات محركات الطيران.
العمر التصميمي للمركبة الفضائية المدارية هو 100 رحلة ، وتبقى كل رحلة في الفضاء لمدة 7 إلى 30 يومًا. المركبة الفضائية مأهولة ، لذا فهي مصممة للتكيف مع البيئة الفضائية (الفراغ ، فرق درجات الحرارة الشديد في المدار ، الحرارة عند دخول الغلاف الجوي مرة أخرى ، إلخ) ، ويتم استخدامها بشكل متكرر.
1. وعاء الضغط العالي
تُستخدم سبائك التيتانيوم في العديد من الأماكن لأنها يمكن أن تقلل الوزن الإجمالي للمركبات الفضائية التي تدور في مدارات. جزء الاستخدام الرئيسي من التيتانيوم هو حاوية الضغط العالي المملوءة بالوقود والغاز الضروريين. تم تطوير حاوية سبائك التيتانيوم خفيفة الوزن بنجاح على المركبة الفضائية Gemini التابعة لناسا ومركبة Apollo الفضائية ، باستخدام سبيكة Ti -6 Al -4 V. لقد استخدم وعاء الضغط الحديدي على متن مركبة الفضاء أبولو في الواقع تصميمًا غير مسبوق مع عامل أمان يبلغ 1.5 ، والذي تم تصميمه مسبقًا بعامل أمان يبلغ حوالي 4. من أجل زيادة تقليل وزن حاوية التخزين عالية الضغط في المدار مكوك الفضاء ، تم اعتماد طريقة إضافة ألياف العصفور الأبيض إلى سطح حاوية التيتانيوم رقيقة الجدران.
وعاء ضغط لتخزين الغاز المضغوط. يتشارك القمر الصناعي "Prowler" والمعزز بـ 14 حاوية من التيتانيوم ، مما يقلل الكتلة بمقدار 272 كجم.
وعاء ضغط لتخزين الوقود السائل. تم استخدام حوالي 50 وعاء ضغط في مركبة الفضاء "أبولو" ، 85 في المائة منها مصنوعة من التيتانيوم. محرك Hercules بمرحلة انتقالية ، يتم تقليل الوزن بنسبة 35 بالمائة بعد التبديل إلى خزان وقود من سبيكة التيتانيوم.
2. هيكل المحرك
علبة محرك صاروخ الوقود الصلب. يستخدم محرك المرحلة الثانية لصاروخ "مينيوتمان" العابر للقارات سبيكة Ti64 لتقليل الوزن بنسبة 30 في المائة إلى 40 في المائة.
علبة محرك صاروخ الوقود السائل. غلاف الضغط لغرفة الاحتراق للمحرك الهابط للوحدة القمرية "أبولو" مصنوع من سبيكة Ti64.
3. الأجزاء الهيكلية المختلفة
هناك 7 أنواع من سبائك التيتانيوم المستخدمة في مركبة الفضاء "الجوزاء" ، ويستخدم 570 كجم من أجزاء التيتانيوم ، وهو ما يمثل 84 بالمائة من الوزن الهيكلي. الأقواس والتركيبات والمثبتات الخاصة بالمركبة الفضائية "أبولو" كلها مصنوعة من التيتانيوم ، باستخدام إجمالي 68 طنًا من التيتانيوم.
4. الأنابيب الهيدروليكية
تستخدم أنابيب ضغط الزيت لمكوك الفضاء أنابيب غير ملحومة مصنوعة من سبيكة Ti -3 Al -2. 5V. بفضل استخدام هذه السبيكة ، يمكن تقليل الوزن بنسبة تزيد عن 40 بالمائة. من أجل تقليل الحساسية لكسر التعب وتحسين العمر الفعلي للنظام ، يستخدم تجميع الأنابيب المتنوع تشكيلًا آليًا.
