آلیاژ تیتانیوم به عنوان «فلز فضایی» شناخته میشود و نقشی جایگزینناپذیر در بدنه هواپیما، موتورها و اجزای موشک ایفا میکند.
قطعات ساختاری هواپیما: آلیاژهای تیتانیوم به دلیل چگالی پایین، استحکام ویژه بالا، مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در دمای بالا به طور گسترده در اجزای ساختاری بدنه هواپیما استفاده میشوند. استفاده از آلیاژهای تیتانیوم در هواپیماهای مدرن به ۳۰ تا ۳۵ درصد از کل وزن ساختاری رسیده است و امروزه این ماده یک ماده ساختاری ضروری محسوب میشود. کاربردهای خاص شامل قطعات چرخهای فرود، قابها، تیرها، روکش بدنه، محافظهای حرارتی و غیره است. به عنوان مثال، محتوای تیتانیوم در جنگنده F-22 آمریکا به حدود ۴۱ درصد میرسد و تیرهای اصلی باربر بدنه و قابهای آن از آلیاژ تیتانیوم به صورت یکپارچه آهنگری شدهاند.
موتورهای هواپیمایی: آلیاژ تیتانیوم با دمای بالا یکی از مواد کلیدی برای موتورهای هواپیما است که عمدتاً در قطعات موتور مانند دیسکهای کمپرسور، پرهها، محفظهها و سایر قطعات به کار میرود. این قطعات نیازمند استحکام بالا و پایداری حرارتی خوب در شرایط دمای بالا هستند. به عنوان مثال، آلیاژ IMI834 در موتور بزرگ Trent700 هواپیمای بوئینگ 777 استفاده شده است. علاوه بر این، آلیاژ Ti-60 یک آلیاژ تیتانیوم با مقاومت حرارتی بالا در دمای 600 درجه سانتیگراد است که به طور مستقل توسط چین توسعه یافته و دارای پایداری حرارتی عالی و عملکرد خزش در دمای بالا است.
آلیاژهای تیتانیوم ضد حریق: برای حل مشکل "آتش تیتانیوم" که ممکن است در موتورهای هوایی توسط آلیاژهای تیتانیوم ایجاد شود، کشورهای مختلف آلیاژهای تیتانیوم ضد حریق را توسعه دادهاند. به عنوان مثال، آلیاژ C (Ti-35V-15Cr) از ایالات متحده و آلیاژ BTT-1 از روسیه هر دو دارای خواص ضد حریق خوبی هستند و در محفظههای کمپرسور فشار قوی و پرههای موتور به کار گرفته شدهاند.
سیمهای نگهدارنده هواپیمایی: سیمهای نگهدارنده آلیاژ تیتانیوم به دلیل اثر عالی در کاهش وزن، مقاومت بسیار خوب در برابر خوردگی و خواص غیر مغناطیسی، به طور گسترده در حوزه هوایی استفاده میشوند. به عنوان مثال، هواپیمای روسی Il-96 از تعداد زیادی سیم نگهدارنده آلیاژ تیتانیوم استفاده میکند که این امر به طور قابل توجهی وزن هواپیما را کاهش میدهد.
مواد ساختاری فضاپیما: آلیاژهای تیتانیوم به دلیل خواص استحکام بالا و چگالی پایین، برای مواد ساختاری فضاپیما ایدهآل هستند. این مواد قادر به تحمل شرایط دمایی بسیار شدید و تنشهای مکانیکی هستند و معمولاً در ساخت ظروف سوخت جامد، قطعات موتور راکت، ماژولهای ماه، آداپتورهای اتصال و سیمهای نگهدارنده استفاده میشوند و به طور مؤثری وزن ساختاری و آسیبهای خستگی را کاهش میدهند.
شاتل فضایی: در شاتل فضایی، از آلیاژ تیتانیوم در جلوی بالها و سایر قسمتها به دلیل مقاومت بالای آن در برابر دما استفاده میشود که میتواند در حین پرواز دمای تا ۵۰۰ درجه سانتیگراد را تحمل کند. علاوه بر این، از آلیاژهای تیتانیوم در قاب ساختاری تراست شاتل فضایی نیز برای نگهداری موتور استفاده میشود.
موشکها و وسایل پرتاب: در ساخت موشکها و وسایل پرتاب، از آلیاژ تیتانیوم برای ساخت دیوارههای تنه، روکشها، مخازن سوخت و سایر قطعات استفاده میشود که باید بتوانند اثرات دمای بالای ناشی از پرواز با سرعت زیاد را تحمل کنند. علاوه بر این، در سیستم قدرت توربوجت، از قفسه کمپرسور، دیسک کمپرسور، تیغههای کمپرسور و سایر قطعات که از مواد فراوانی از جنس آلیاژ تیتانیوم استفاده میشود.
مواد محیط دمای پایین در فضاپیما: به دلیل اینکه آلیاژ تیتانیوم TA7ELI دارای ویژگیهای خاصی است: در دمای پایین، استحکام بالاتری دارد و شکلپذیری و چقرمگی بهتری دارد، چین سیلندر گاز آلیاژ تیتانیوم TA7ELI 20L را برای استفاده در دمای پایین و در محیط هیدروژن مایع توسعه داده است. این سیلندر در سری وسایل پرتاب فضایی CZ-XX استفاده میشود.