Один із перспективних напрямків розвитку сучасної авіації пов'язаний із проектуванням та виробництвом безпілотних літальних апаратів (БПЛА) різних функціональних можливостей для застосування у військовій та цивільній сферах. Синтез систем управління БПЛА, незалежно від їх типу та призначення, передбачає створення адекватних математичних моделей, насамперед адекватних аеродинамічних математичних моделей. Представлено результати, які формують та обгрунтовують аеродинамічну математичну модель, а також результати побудови загальної математичної моделі поздовжнього переміщення перспективного БПЛА. За результатами аналізу ризикоутворюючих факторів обгрунтовано індикатори ризиків реалізації проектів створення (модернізації) зразків авіаційної техніки. Запропоновано методичний підхід до критеріальної оцінки індикаторів ризиків на стадіях виконання дослідно-конструкторських робіт з розробки (модернізації) авіаційної техніки.

При розробці та створенні нових зразків виникає необхідність оцінки їх ефективності та технічної до сконалості вже на етапі попереднього проектування. Для безпілотних авіаційних комплексів (БпАК) одним із напрямків такої оцінки може бути співвідношення обгрунтованих тактико-технічних вимог та очікуваних льотно-технічних властивостей перспективного зразка із характеристиками кращих аналогів. Проте, такі оцінки пов'язані із високим ступенем невизначеності на ранніх стадіях проєктування безпілотних літальних апаратів БпЛА. Виникає питання апріорних оцінок із використанням багатокритеріальних підходів. При цьому, застосування багатокритеріальних методів оцінки складних технічних систем, як БпАК вимагає застосування великих масивів даних із суттєвими витратами часу, тому пошук та застосування комплексних показників оцінки, як пропонується у статті, вважається актуальним. Розглянуто питання комплексної оцінки технічної досконалості безпілотних літальних апаратів, що оснащенні турбореактивною силовою установкою (ТРД). Для цього обгрунтовано склад та зміст відповідного методичного апарату з оцінки економічності та комплексний показник технічної досконалості БпЛА із ТРД. На відміну від існуючих підходів, отриманий комплексний показник keр, дозволяє здійснювати оцінку БпЛА за мінімально необхідною інформацією про його льотно-технічні данні, що дозволяє застосовувати запропонований методичний апарат для оцінки БпАК вже на етапах його проектування. Відповідно до запропонованого методичного апарату проведено фактичну порівняльну оцінку групи БпЛА з ТРД. Побудовано диференційну шкалу оцінки технічної досконалості БпЛА. Такий підхід, на думку авторів, дозволить підвищити достовірність порівняльних оцінок БпЛА з ТРД за мінімально необхідним масивом вихідних даних.

В ході проведення льотних випробувань безпілотних літальних апаратів (БпЛА), оцінка окремих параметрів, таких як: дальність та тривалість польоту (просторово-часові параметри) пов'язана із залученням значного ресурсу (часового, просторового, матеріально-технічного, тощо), що часто викликає проблемні питання щодо їх реалізації. При цьому, у більшості випадків замовником, як правило висуваються принципові та чіткі вимоги щодо забезпеченням необхідних дальності та тривалості польоту. Дані показники загалом характеризують можливості комплексів щодо виконання завдань за призначенням. Проте, в ході проведених випробувань, для ряду комплексів, вони не були повністю оцінені (підтверджені), у тому числі внаслідок несприятливих умов проведення випробувань, а також наявності просторово-часових обмежень, перш за все - недосконалості наявної полігонно-випробувальної бази. Враховуючи зазначене, у статті обгрунтовано, побудовано та проведено аналіз практичної реалізації, на підставі результатів льотного експерименту, методичного підходу до оперативної оцінки окремих льотно-технічних характеристик, в першу чергу, дальності та тривалості польоту під час льотних випробувань БпЛА. При цьому, досягається підвищення достовірності отриманих даних за рахунок застосування запропонованого комплексного показника та економія матеріально часового ресурсу завдяки оптимізації програми відповідних тестових польотів. Раніш запропонований комплексний показник - коефіцієнт технічної досконалості БпЛА, що одночасно враховує досконалість конструкції, аеродинамічної компоновки та економічності силової установки дозволяє здійснити перевірку достовірності отриманих, в ході льотних випробувань, значень параметрів максимальної дальності та тривалості польоту БпЛА. Наведено та порівняно теоретичний та практичний розрахунок (в ході льотного експерименту) коефіцієнту технічної досконалості БпЛА з електричною силовою установкою за експериментально отриманими характеристиками максимальних дальності та тривалості польоту.

У дослідженні запропоновано удосконалений науково-методичний апарат обгрунтування вимог до параметрів руху динамічної системи "пілотований літальний апарат - БпЛА", що будується на використанні математичних моделей та методик, які побудовано з урахуванням дослідження основного етапу функціонування пропонованої тактичної одиниці - пілотований літальний апарат - БпЛА при польоті у спільних порядках. Розглянуто певні особливості існування вихрових слідів, що сходять з несучих поверхонь літальних апаратів при польоті у повітрі, їх негативні впливи на безпеку польотів. Розглянуто основні методи дослідження вихрових слідів від літаків. Наведено основні умовні зони вихрового сліду та їх протяжність. Підкреслено, що наявність вихрових рухів за ЛА призводить до відтворення вихрових джгутів та до їх зовнішнього впливу на БпЛА і появу бічних збурень, що можуть під час польоту, залежно від точки знаходження у фазовому просторі, суттєвим чином вплинути на подальшу його динаміку руху, що передбачає під час проведення числових розрахунків за вдосконаленим науково-методичним апаратом підтвердити та скоригувати, за необхідності, безпечні інтервали та дистанції (відстані від осей вихрових джгутів), що надасть змогу в подальшому обрати раціональні (умовно оптимальні) параметри системи управління. Обгрунтовано вибір показників та їх граничних значень для дослідження на етапі польоту БпЛА у щільних бойових порядках разом із пілотованими літаками тактичної авіації. Для тестування математичних моделей представлено розрахункові та наведено результати числового моделювання з подальшим співставленням результатів з відомими результатами інших авторів. Для визначення найбільш вигідного місцезнаходження, з точки зору безпеки польотів, в сумісному польоті БпЛА разом з пілотованим літальним апаратом під час виконання бойових завдань, проведено числове моделювання з використанням нелінійної математичної моделі у стаціонарній постановці щодо впливу збуреного поля швидкостей від компонування літака типу МиГ-29 на фазові точки простору - можливі координати знаходження БпЛА при польоті у щільних бойових порядках.

Розглянуто питання забезпечення стійкості польоту безпілотного літального апарата за швидкістю. Проведено аналіз фізичної сутності процесу забезпечення стійкості безпілотного літального апарата за швидкістю. Приділено увагу режимам польоту за яких оператор (зовнішній пілот) може зіткнутися з труднощами практичного пілотування безпілотного літального апарата. Проаналізовано можливі причини виникнення позаштатних ситуацій під час польоту безпілотного літального апарата на швидкостях близьких до гранично малих. Розглянуто можливі дії оператора (зовнішнього пілота) щодо повернення безпілотного літального апарата в експлуатаційний діапазон швидкостей з області нестійкості. Продемонстровано особливості стійкості та керованості безпілотного літального апарату в режимі маршрутного польоту. Приділено увагу складності пілотування та безпеки польоту на других режимах. У статті продемонстровано методику визначення межі між першим і другим режимами польоту. Показано особливості керування безпілотним літальним апаратом та забезпечення стійкості в першому та другому режимах. Досліджено питання динамічної стійкості безпілотного літального апарата. Проведено чисельне моделювання поздовжнього руху безпілотного літального апарата у вільному, некерованому польоті, отримано траєкторії руху для безпілотного літального апарата обраної конфігурації зі зміною швидкості та кута нахилу траєкторії в часі. Побудовано графіки траєкторій руху зі зміною швидкості та висоти за часом, побудовано графіки перехідних процесів для випадків стійкого та нестійкого режимів польоту. Проведено аналіз зовнішніх факторів, що найбільше впливають на параметри польоту в різних умовах застосування безпілотного літального апарата.