آلیاژ Ti{0}}Al-4 به طور گسترده ای به عنوان ماده پوسته موتور موشک مرحله اول در ایالات متحده استفاده می شود. این آلیاژ همچنین در موارد زیر استفاده می شود: ظروف موشک مایع استوانه ای غول پیکر. بدنه موتورهای کروی و بیضی متعدد برای موشک های بالستیک قاره پیما و موشک های "Minuteman" و غیره. آلیاژهای .5SnELI دارای محتوای کمی از عناصر بینابینی به خصوص اکسیژن هستند و در دماهای بسیار پایین قابل استفاده هستند، این آلیاژها به عنوان ظروف هیدروژن مایع برای موشک ها و موشک ها و برای فضاپیمای "مرکوری" و ماژول هوابند " فضاپیمای جمینی، و بخشهای ساختاری اصلی فضاپیمای «آپولو» که با موفقیت روی ماه فرود آمد.
علاوه بر استفاده از تیتانیوم خالص صنعتی، Ti-6Al-4V، Ti-5Al-2.5Sn، Ti-6Al{{6} }VELI و Ti-5Al-2.5SnELI در تیتانیوم و آلیاژهای تیتانیوم مورد استفاده در صنعت هوافضا، همچنین Ti{10}}Al-4Mo، Ti{12 }}Al-2.5V، Ti-13V-1Cr-Ti-15V{19}}Cr-3Sn-3Al و مواد کامپوزیت Ti/B-Al.
شاتل فضایی اولین سفینه فضایی سرنشین دار در جهان است که می تواند مکررا مورد استفاده قرار گیرد. توسعه در سال 1972 آغاز شد و اولین پرواز در سال 1981 با موفقیت انجام شد. سفینه فضایی متشکل از یک هواپیما با بال های کوچک، یک محفظه سوخت خارجی به طول 47 متر و 2 تقویت کننده موشک سوخت جامد به وزن 500 تن است.
این فضاپیمای مداری 37 متر طول و حدود 68 تن وزن دارد. این اندازه تقریباً به اندازه هواپیمای جت ترابری DC-9 است. این بزرگترین فضاپیمای سرنشین دار تاکنون است. محفظه بار آن 18 متر طول و 5 متر قطر دارد و می تواند 29.5 تن محموله را به مدار زمین منتقل کند.
شاتل فضایی می تواند مانند یک موشک پرتاب شود و مانند یک سفینه فضایی می تواند در مداری با حداکثر ارتفاع 1000 کیلومتر پرواز کند و می تواند مانند یک هواپیما بدون رانش سر بخورد و فرود بیاید. این شاتل فضایی در اصل یک کشتی فضایی است، بنابراین یکی از پارامترهای قضاوت مفید بودن آن، میزان بار حمل شده بین زمین و مدار زمین است. برای به حداکثر رساندن این محموله، آلیاژهای تیتانیوم یک ماده مهم برای اجزای موتورهای هوافضا هستند.
عمر طراحی فضاپیمای در حال گردش 100 پرواز است و هر پرواز 7 تا 30 روز در فضا می ماند. فضاپیما دارای سرنشین است، بنابراین برای سازگاری با محیط فضا (خلاء، اختلاف دمای شدید در مدار، گرما هنگام ورود مجدد به جو و غیره) طراحی شده است و به طور مکرر مورد استفاده قرار می گیرد.
1. مخزن فشار قوی
آلیاژهای تیتانیوم در بسیاری از مکانها استفاده میشوند زیرا میتوانند وزن کلی فضاپیماهای در حال گردش را کاهش دهند. قسمت اصلی استفاده از تیتانیوم، ظرف پر فشار پر از سوخت و گاز لازم است. ظرف سبک وزن آلیاژ تیتانیوم با موفقیت در فضاپیمای جمینی ناسا و فضاپیمای آپولو با استفاده از آلیاژ Ti-6Al-4V توسعه یافت. مخزن فشار آهنی در فضاپیمای آپولو در واقع از طراحی بی سابقه ای با ضریب ایمنی 1.5 استفاده کرده است که قبلاً با ضریب ایمنی حدود 4 طراحی شده بود. به منظور کاهش بیشتر وزن محفظه ذخیره فشار بالا مدار مدار. شاتل فضایی، روش افزودن فیبر گنجشک سفید به سطح ظرف تیتانیوم دیواره نازک اتخاذ شده است.
مخزن تحت فشار برای ذخیره سازی گاز فشرده. ماهواره و تقویت کننده "پرولر" 14 ظروف تیتانیومی مشترک دارند که باعث کاهش 272 کیلوگرمی جرم می شود.
مخزن تحت فشار برای ذخیره سازی پیشرانه های مایع. حدود 50 مخزن تحت فشار در فضاپیمای "آپولو" استفاده شد که 85 درصد آن از تیتانیوم ساخته شده بود. موتور مرحله انتقال Ⅲ هرکول، پس از تعویض به مخزن سوخت آلیاژ تیتانیوم، وزن آن 35 درصد کاهش می یابد.
2. محفظه موتور
جعبه موتور موشک سوخت جامد. موتور موشک مرحله دوم موشک قاره پیمای Minuteman از آلیاژ Ti64 برای کاهش وزن 30 درصد تا 40 درصد استفاده می کند.
جعبه موتور موشک سوخت مایع. پوسته فشار محفظه احتراق موتور نزولی ماژول قمری «آپولو» از آلیاژ Ti64 ساخته شده است.
3. قطعات ساختاری مختلف
7 نوع گرید آلیاژ تیتانیوم در فضاپیمای "جمینی" استفاده می شود و 570 کیلوگرم قطعات تیتانیوم استفاده شده است که 84 درصد وزن ساختاری را تشکیل می دهد. براکتها، بستها و بستهای فضاپیمای «آپولو» همگی از تیتانیوم ساخته شدهاند که در مجموع از تیتانیوم 68 تنی استفاده میکنند.
4. لوله کشی هیدرولیک
لوله کشی فشار روغن شاتل فضایی از لوله های بدون درز ساخته شده از آلیاژ Ti-3Al-2.5V استفاده می کند. به دلیل استفاده از این آلیاژ می توان بیش از 40 درصد وزن را کاهش داد. به منظور کاهش حساسیت به شکستگی ناشی از خستگی و بهبود عمر واقعی سیستم، مونتاژ لوله های مختلف از شکل دهی خودکار استفاده می کند.
