Penerapan titanium dalam industri dirgantara terutama memanfaatkan sifat-sifatnya seperti kepadatan rendah, kekuatan tinggi, ketahanan-suhu tinggi, dan ketahanan terhadap korosi. Penggunaannya di ruang angkasa bertujuan untuk mengurangi bobot peluncuran, meningkatkan jangkauan, dan menghemat biaya, menjadikannya material yang-sangat dicari di lapangan. Titanium dapat digunakan dalam roket, rudal, dan aplikasi luar angkasa sebagai bejana tekan, tangki bahan bakar, selubung mesin roket, pelapis nosel roket, cangkang satelit, kabin pesawat ruang angkasa berawak (kerangka kulit dan struktural), roda pendaratan, modul bulan, dan sistem propulsi.
Bahan yang banyak digunakan untuk cangkang mesin roket-tahap pertama AS adalah paduan Ti-6Al-4V. Paduan ini juga digunakan dalam tangki roket cair berbentuk silinder besar, serta selubung mesin berbentuk bola dan elips untuk rudal balistik antarbenua dan rudal "Minuteman".
Di sisi lain, karena rendahnya kandungan elemen interstisial, khususnya oksigen, pada paduan Ti-6Al-4V ELI dan Ti-5Al-2.5Sn ELI, paduan ini dapat digunakan pada suhu yang sangat rendah. Akibatnya, mereka digunakan untuk wadah hidrogen cair dalam roket dan rudal, kompartemen tertutup pada pesawat ruang angkasa "Merkurius" dan "Gemini", serta komponen struktural utama pesawat ruang angkasa "Apollo" yang berhasil mendarat di bulan.
Selain titanium murni industri, Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-4V ELI, dan Ti-5Al-2.5Sn ELI, industri dirgantara juga menggunakan Ti-7Al-4Mo, Ti-3Al-2.5V, Ti-13V-11Cr-3Al, Ti-15-3Cr-3Sn-3Al, dan Bahan komposit Ti/B-Al.
Pesawat Ulang-alik, pesawat ruang angkasa berawak pertama yang dapat digunakan kembali di dunia, dikembangkan mulai tahun 1972 dan mencapai penerbangan pertama yang sukses pada tahun 1981. Pesawat ruang angkasa ini terdiri dari sebuah-pesawat bersayap kecil, tangki bahan bakar eksternal sepanjang 47-meter-panjangnya, dan dua pendorong roket bahan bakar padat yang berbobot total 500 ton.
Pesawat luar angkasa yang mengorbit ini berukuran panjang 37 meter dan berat sekitar 68 ton, dimensinya kira-kira setara dengan pesawat angkut jet DC-9. Ini adalah pesawat ruang angkasa berawak terbesar hingga saat ini, dengan ruang kargo sepanjang 18 meter dan diameter 5 meter, mampu mengirimkan 29,5 ton kargo ke orbit Bumi. Ibarat roket, ia dapat diluncurkan dan, seperti pesawat luar angkasa, terbang dalam orbit hingga ketinggian maksimum 1.000 kilometer. Dengan tidak adanya hambatan atmosfer, ia dapat meluncur dan mendarat seperti pesawat terbang. Pada dasarnya adalah kapal pengangkut ruang angkasa, salah satu metrik utama untuk mengevaluasi kegunaannya adalah kapasitas muatan efektif untuk mengangkut barang antara Bumi dan orbit Bumi. Untuk memaksimalkan muatan efektif ini, paduan titanium telah menjadi material penting untuk komponen kendaraan luar angkasa. Pesawat ruang angkasa orbital dirancang untuk masa pakai 100 penerbangan, dengan setiap misi berlangsung 7 hingga 30 hari di luar angkasa. Karena berawak, ia dirancang untuk tahan terhadap kondisi luar angkasa yang keras (vakum, variasi suhu ekstrim di orbit, dan pemanasan selama masuk kembali ke atmosfer) dan dapat digunakan kembali.
1. Kontainer-bertekanan tinggi
Paduan titanium banyak digunakan karena dapat mengurangi berat total kendaraan yang mengorbit pesawat ruang angkasa. Aplikasi utama titanium adalah-wadah bertekanan tinggi untuk menyimpan bahan bakar dan gas yang diperlukan. Wadah paduan titanium ringan berhasil dikembangkan untuk program pesawat ruang angkasa Gemini dan Apollo NASA, menggunakan paduan Ti-6Al-4V. Bejana bertekanan titanium pada pesawat ruang angkasa Apollo menggunakan faktor keamanan yang belum pernah terjadi sebelumnya yaitu 1,5 dalam praktiknya, sedangkan desain sebelumnya menggunakan faktor keamanan sekitar 4. Untuk lebih mengurangi berat wadah penyimpanan bertekanan tinggi untuk pesawat luar angkasa yang mengorbit, sebuah metode diadopsi yang melibatkan penerapan serat Twaron (serat organik aromatik yang diproduksi oleh DuPont) ke permukaan wadah titanium berdinding tipis. Wadah ini digunakan untuk menyimpan gas terkompresi. Satelit "Ranger" dan boosternya menggunakan total 14 wadah titanium, sehingga menghasilkan pengurangan massa sebesar 27 kg.
Bejana tekan untuk menyimpan propelan cair. Sekitar 50 bejana bertekanan digunakan pada pesawat ruang angkasa Apollo, dengan 85% terbuat dari titanium. Mesin tingkat atas J-2S, setelah beralih ke tangki propelan paduan titanium, mengalami pengurangan bobot sebesar 35%.
2. Casing mesin
Casing mesin roket berbahan bakar padat-. Mesin roket-tahap kedua dari rudal antarbenua Minuteman menggunakan paduan Ti64, sehingga mengurangi bobot sebesar 30% hingga 40%.
Casing mesin yang tahan api-berbahan bakar cair. Cangkang bantalan tekanan pada ruang pembakaran mesin turunan modul bulan Apollo terbuat dari paduan Ti64.
3. Berbagai komponen struktur
Paduan titanium juga banyak digunakan dalam berbagai komponen struktural. Kabin bertekanan pada pesawat ruang angkasa "Merkurius" sebagian besar terbuat dari titanium, yang menyumbang 80% dari berat kabin. Pesawat ruang angkasa "Gemini" menggunakan tujuh tingkat paduan titanium, dengan 570 kg komponen titanium, mewakili 84% berat struktural. Di pesawat ruang angkasa "Apollo", braket, perlengkapan, dan pengencang semuanya terbuat dari titanium, dengan total 68 ton bahan titanium.
4. Perpipaan hidrolik
Pipa saluran bahan bakar pesawat ulang-alik terbuat dari tabung mulus menggunakan paduan Ti-3Al-2.5V. Penerapan paduan ini mengurangi bobot lebih dari 40%. Untuk meminimalkan kerentanan terhadap patah tulang akibat kelelahan dan meningkatkan umur operasional sistem, perakitan berbagai pipa menggunakan hydroforming otomatis.
Permintaan Penawaran
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
