Ti-6Al-4V 合金は、米国の第 1 段ロケット エンジンのシェル材料として広く使用されています。 この合金は、次の用途にも使用されています。巨大な円筒形の液体ロケット コンテナ。 大陸間弾道ミサイルや「ミニットマン」ミサイルなどのための複数の球状および楕円形のエンジンケーシング。一方、Ti-6Al-4VELI および Ti{5}}Al-2 .5SnELI 合金は、格子間元素、特に酸素の含有量が少なく、超低温で使用できます。これらの合金は、ロケットやミサイルの液体水素容器として使用され、「マーキュリー」宇宙船や「」の気密モジュールに使用されます。ジェミニ」探査機、月面着陸に成功した探査機「アポロ」の主要構造部品。
工業用純チタンの使用に加えて、Ti-6Al-4V、Ti-5Al-2.5Sn、Ti{5}}Al{{6} }VELI、および航空宇宙産業で使用されるチタンおよびチタン合金の Ti-5Al-2.5SnELI、Ti-7Al-4Mo、Ti{{12 }}Al-2.5V、Ti-13V-1Cr-Ti-15V-3Cr-3Sn-3Al 、およびTi / B-Al複合材料。
スペースシャトルは、繰り返し使用できる世界最古の有人宇宙船です。 1972年に開発が始まり、1981年に初飛行に成功した宇宙船は、小型翼の機体と全長47mの外部燃料容器、合計500tの固体燃料ロケットブースター2基で構成されています。
軌道探査機の長さは37m、重さは約68t。 このサイズはジェット輸送機DC-9とほぼ同じです。 これまでの有人宇宙船の中で最大です。 貨物室は長さ18m、直径5mで、地球軌道まで29.5tの貨物を輸送できます。
スペースシャトルはロケットのように打ち上げることができ、宇宙船のように最大高度1000kmの軌道を飛行し、飛行機のように推力なしで滑空・着陸することができます。 このスペースシャトルは本質的に宇宙輸送船なので、その有用性を判断するためのパラメーターの1つは、地球と地球の軌道の間で輸送されるペイロードの量です。 このペイロードを最大化するために、チタン合金は航空宇宙モーター コンポーネントの重要な材料です。
周回する宇宙船の設計寿命は 100 フライトで、各フライトは 7 ～ 30 日間宇宙に滞在します。 探査機は有人であるため、宇宙環境（真空、軌道上の極端な温度差、大気圏再突入時の熱など）に適応するように設計され、繰り返し使用されます。
1. 高圧容器
チタン合金は、宇宙船を周回する乗り物の全体の重量を減らすことができるため、多くの場所で使用されています。 チタンの主な用途は、必要な燃料やガスを充填する高圧容器です。 軽量チタン合金コンテナは、Ti-6Al-4V 合金を使用して、NASA のジェミニ宇宙船とアポロ宇宙船で開発に成功しました。 アポロ宇宙船の鉄製圧力容器は、以前は安全率4程度で設計されていたものを、実際には安全率1.5という前例のない設計を採用しています。周回軌道の高圧貯蔵容器をさらに軽量化するためにスペースシャトルでは、薄肉のチタン製容器の表面に白雀繊維を加える方式を採用。
圧縮ガスを貯蔵するための圧力容器。 「プラウラー」衛星とブースターは 14 個のチタン製コンテナを共有し、質量を 272kg 削減しています。
液体推進剤を貯蔵するための圧力容器。 「アポロ」宇宙船には約 50 個の圧力容器が使用され、その 85% はチタン製でした。 Hercules III 移行段階エンジン、チタン合金プロペラント タンクに切り替えた後、重量は 35% 削減されます。
2. エンジンハウジング
固体燃料ロケットモーターケース。 「ミニットマン」大陸間ミサイルの第 2 段ロケット エンジンは、Ti64 合金を使用して重量を 30 ～ 40% 削減しています。
液体燃料ロケットのモーターケース。 「アポロ」月着陸船下降エンジンの燃焼室の圧力シェルは Ti64 合金でできています。
3. 各種構造部品
宇宙船「ジェミニ」に使われているチタン合金のグレードは7種類あり、構造重量の84%を占める570kgのチタン部品が使われています。 「アポロ」宇宙船のブラケット、固定具、留め具はすべてチタン製で、合計68tのチタンが使用されています。
4. 油圧配管
スペース シャトルの油圧配管には、Ti-3Al-2.5V 合金製のシームレス パイプが使用されています。 この合金の使用により、重量を 40% 以上削減できます。 疲労破壊に対する感受性を低下させ、システムの実際の寿命を改善するために、さまざまなチューブの組み立てには自動成形が使用されます。
