La baja densidad, la gran resistencia, la resistencia a altas temperaturas, la resistencia a la corrosión y otras cualidades del titanio se utilizan principalmente en el sector aeroespacial.
El uso de titanio en la industria espacial también ha logrado los objetivos de disminuir el peso de lanzamiento, ampliar el alcance y reducir los costos. Es un material popular en el sector aeroespacial. Se pueden encontrar recipientes a presión, tanques de combustible, carcasas de motores de cohetes, carcasas de toberas de cohetes, carcasas de satélites artificiales, cabinas de naves espaciales tripuladas (piel y esqueleto estructural), trenes de aterrizaje, módulos lunares, sistemas de propulsión y otras aplicaciones en el cohete, misil y industrias espaciales.
Al igual que en los Estados Unidos, la aleación Ti-6Al-4V se utiliza con frecuencia en el material de la carcasa de los motores de cohetes de primera etapa. Los grandes botes cilíndricos de cohetes líquidos, los misiles balísticos intercontinentales y los misiles Minuteman cuentan con varias cajas de motor esféricas y ovaladas hechas de metal. Debido a que tienen un bajo contenido de elementos intersticiales, particularmente oxígeno, y pueden emplearse a temperaturas ultrabajas, las aleaciones Ti-6Al-4VELI y Ti-5Al-2.5SnELI se utilizan como contenedores de hidrógeno líquido para cohetes y misiles, así como cámaras herméticas para las naves espaciales Mercury y Gemini. Y la construcción primaria de la nave espacial Apolo, que alunizó con éxito.
Hay TI-7al-4Mo, Ti-3AL-2.5V, TI-13V-1CR-TI{{8} }V-3CR-3SN-3Al y materiales compuestos de Ti/B-Al además de titanio puro industrial, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-4VELI y Ti-5Al-2.5SnELI, titanio y aleaciones de titanio utilizadas en la industria espacial.
El transbordador espacial fue la primera nave espacial tripulada que pudo ser reutilizada. El vuelo inaugural tuvo lugar en 1981, después de que el desarrollo comenzara en 1972. La nave espacial está compuesta por una diminuta nave alada, un tanque de combustible externo de 47-metro de largo y un cohete de combustible sólido de dos 500-toneladas. refuerzos
La nave espacial en órbita tiene 37 m de largo y pesa alrededor de 68 t, lo que la hace casi del mismo tamaño que el avión a reacción DC-9. Es la nave espacial tripulada más grande del mundo. Su compartimento de carga tiene 18 m de largo y 5 m de ancho, con una capacidad de 29,5 t en órbita terrestre.
El transbordador espacial se puede lanzar como un cohete, volar en una órbita a una altitud máxima de 1,000 kilómetros y planear para aterrizar como un avión sin propulsión. Debido a que el transbordador es principalmente un vehículo espacial, una de sus características de utilidad es la carga que puede transportar hacia y desde la Tierra y su órbita. La aleación de titanio se ha convertido en un material esencial para los componentes de motores aeronáuticos con el fin de optimizar la carga útil.
Las naves espaciales orbitales están destinadas a volar 100 veces y pasar de 7 a 30 días en el espacio cada vez. Están diseñados para adaptarse al entorno espacial (vacío, cambios extremos de temperatura en órbita, calor durante el reingreso a la atmósfera, etc.) y ser utilizados con frecuencia ya que están tripulados.
1. Recipiente de alta presión
Las aleaciones de titanio se emplean a menudo porque minimizan el peso total de la nave espacial que gira alrededor del orbitador. El titanio se usa principalmente en contenedores de alta presión que almacenan el combustible y el gas esenciales. La aleación Ti-6Al-4V se utiliza en el contenedor ligero de aleación de titanio desarrollado para las misiones de las naves espaciales Gemini y Apolo de la NASA. Los recipientes de presión de hierro de la nave espacial Apolo se construyeron con un factor de seguridad sin precedentes de 1,5, ya que anteriormente se habían diseñado con un factor de seguridad de aproximadamente 4. Se aplica fibra White Sparrow en la superficie del tanque de titanio de paredes delgadas para hacer el recipiente de almacenamiento de alta presión. del encendedor del transbordador espacial en órbita (fibra orgánica aromática producida por DuPont).
Un recipiente a presión utilizado para almacenar gas comprimido. El Rover y el propulsor comparten 14 botes de titanio, arrojando un total de 272 kg.
Recipiente a presión utilizado para contener propelente líquido. La nave espacial Apolo empleó alrededor de 50 recipientes a presión, el 85 por ciento de los cuales estaban hechos de titanio. El uso de tanques propulsores de aleación de titanio redujo el peso del motor de etapa de transición Hercules III en un 35 por ciento.
2. Recinto/carcasa del motor
Carcasa para un motor cohete de combustible sólido. El motor cohete de segunda etapa del Minuteman ICBM está hecho de aleación Ti64, lo que reduce el peso entre un 30 y un 40 por ciento.
Carcasa para un motor cohete de combustible líquido. La carcasa de presión de la cámara de combustión del motor de descenso del módulo lunar Apolo está construida con aleación Ti64.
3.Varios componentes estructurales
La aleación de titanio también se emplea comúnmente en una variedad de componentes estructurales. La cámara de presión del Mercury es principalmente de titanio, lo que representa el 80 por ciento del peso de la cabina. La nave espacial Gemini utiliza siete tipos diferentes de aleación de titanio y se emplean 570 kg de titanio, lo que representa el 84 por ciento del peso de la estructura. Los soportes, los accesorios y los sujetadores de la nave espacial Apolo se construyeron todos de titanio, con un total de 68 t.
4.tuberías para presión de aceite
La tubería hidráulica de la lanzadera se compone de tubos de aleación de Ti-3Al-2.5V sin soldadura, lo que puede reducir el peso en más del 40 por ciento. El ensamblaje de numerosos tubos está automatizado para disminuir la susceptibilidad a la fractura por fatiga y mejorar la vida útil del sistema.
