[en] DESIGN OF EXPERIMENTS AND MEASUREMENT UNCERTAINTY IN ROCKET MOTOR TESTING APPLIED TO DEFENSE PRODUCTS

[pt] PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS E INCERTEZA DE MEDIÇÃO EM ENSAIOS DE MOTORES FOGUETES EMPREGADOS EM PRODUTOS DE DEFESA

[pt] FERNANDO DE PAULA LEITE CASTOR

[pt] METROLOGIA

[pt] PLANEJAMENTO DE EXPERIMENTOS E SUPERFICIE DE RESPOSTA

[pt] ENSAIO ESTATICO DE MOTORES FOGUETES

[pt] BANDAS DE GUARDA

[pt] MOTOR FOGUETE

[pt] INCERTEZA DE MEDICAO

[en] METROLOGY

[en] DESIGN OF EXPERIMENTS AND RESPONSE SURFACE

[en] STATIC TESTING OF ROCKET MOTORS

[en] GUARD BANDS

[en] ROCKET MOTOR

[en] UNCERTAINTY OF OF MEASUREMENT

[pt] Os processos de pesquisa e desenvolvimento de motores foguetes dependem fortemente dos ensaios estáticos realizados na fase de projeto, fundamentais para assegurar resultados confiáveis e reduzir custos. Este estudo teve como objetivo estabelecer uma metodologia que permitisse otimizar a quantidade e a configuração desses ensaios, integrando ferramentas de planejamento de experimentos, análise de superfície de resposta e teoria da incerteza de medição. Inicialmente, foram conduzidos ensaios de triagem baseados nessas ferramentas, possibilitando identificar os fatores mais críticos e compreender suas interações no desempenho dos motores. A partir dessas informações, foi possível modelar a relação entre variáveis de entrada e saída, fornecendo subsídios para definir os fatores de maior influência na resposta do motor durante os ensaios. Essa etapa buscou não apenas melhorar o desempenho, mas também reduzir o tempo e os recursos necessários, tornando o processo mais eficiente e viável. Adicionalmente, a pesquisa considerou a avaliação da incerteza de medição ao longo da cadeia de ensaios estáticos em conjunto com a teoria de Bandas de Guarda, permitindo validar os parâmetros mais influentes e assegurar maior precisão e confiabilidade nos resultados. Essa abordagem contribuiu para uma avaliação da conformidade mais robusta e tecnicamente fundamentada face aos limites de especificação. Fatores como limitações dos instrumentos, variáveis ambientais e habilidades dos operadores foram analisados. A informação da incerteza de medição foi aplicada por meio da teoria de Bandas de Guarda para avaliar a conformidade.

[en] The processes of research and development of rocket motors heavily depend on the effectiveness of static tests conducted during the design phase, which are essential to ensure reliable results and reduce costs. This study aimed to establish a methodology that would optimize both the number and configuration of these tests by integrating tools from design of experiments (DoE), response surface analysis, and measurement uncertainty theory. Initially, screening tests were carried out based on DoE and response surface methodology. This approach made it possible to identify the most critical factors and understand their interactions in the performance of rocket motors. Based on this information, it was possible to model the relationship between input and output variables, providing valuable insights into which factors most influence motor response during testing. This stage sought not only to improve motor performance but also to reduce the time and resources required for testing, making the process more efficient and economically viable. Additionally, the research addressed the evaluation of measurement uncertainty throughout the static testing chain, combined with the Guard Band theory, allowing for the validation of the most influential parameters and ensuring greater accuracy and reliability of the results4thereby contributing to a more robust and technically grounded conformity assessment with respect to specification limits. Factors such as instrument limitations, environmental variations, and operator skill were carefully analyzed. This information on measurement uncertainty was applied by means of guard band theory to assess compliance with specification limits.

ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA

CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA

CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA

ELCIO CRUZ DE OLIVEIRA

LUIZ HENRIQUE ABREU DAL BELLO

FLORIAN ALAIN YANNICK PRADELLE

CLAUDIO VIDAL TEIXEIRA

2025-09-16

2025-08-06

[pt] TEXTO

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PORTUGUÊS

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=73034@1

https://www.maxwell.vrac.puc-rio.br/colecao.php?strSecao=resultado&nrSeq=73034@2

https://doi.org/10.17771/PUCRio.acad.73034