Устойчивым называется штопор, в процессе которого самолет не изменяет направления вращения ни по рысканию (неизменный знак), ни по крену (неизменный знак) и отсутствуют заметные для летчика приостановки вращения. Вращение в таких режимах обычно сравнительно (а иногда и весьма) интенсивно и стабильно, т. е. направление вращения и средние значения угловых скоростей не меняются. Нормальный и перевернутый устойчивые штопоры могут быть колебательными и равномерными, а нормальный устойчивый — еще и интенсивным. Устойчивый колебательный штопор характерен весьма большими (по амплитуде) колебаниями угловой скорости крена и незначительными колебаниями угловой скорости рыскания. Обычно это бывает крутой штопор. Амплитуды колебаний перегрузок в неустойчивом штопоре оказываются, как правило, значительно большими, чем в устойчивом.

Пример протекания левого нормального устойчивого колебательного штопора. Самолет, будучи введен в штопор на высоте 12,5 км и скорости 250 км/ч, сохранял первоначальное направление вращения (левое). После ввода в режим (5 с), выполненного практически одновременным отклонением рулей по штопору (ручка полностью на себя, левая педаль до упора вперед, элероны нейтрально), примерно через секунду установились средние угловые скорости рыскания 0,5 рад/с и крена 0,75 рад/с, средняя нормальная перегрузка 1,25. Но самолет (при неизменном положении рулей по левому штопору) совершает большие колебания. _ При этом колебания достигали: нормальной перегрузки — 1,4, боковой — 0,4, продольной — 0,6, а колебания угловых скоростей — 3,6 (с изменениями знака), 0,6 и 1,6 рад/с.

Пример протекания правого перевернутого устойчивого колебательного штопора показан. В течение всего режима рули были отклонены по штопору: ручка — полностью от себя, правая педаль-—до упора вперед, элероны — почти в нейтральном положении. (Удерживать элероны точно в нейтральном положении в необычных условиях штопора, особенно перевернутого, затруднительно, так как летчику в этих условиях и при изменяющихся перегрузках трудно не только сохранять, но и определять нейтральное положение ручки управления. Поэтому целесообразно, в частности, при тренировках на штопор устанавливать на приборной доске визуальные указатели положений рулей и в первую очередь— элеронов.)

В этом перевернутом штопоре колебания угловых скоростей достигали таких величин: 2, 0,5 и 1 рад/с, а средние значения угловых скоростей крена и рыскания составляли: 1,2 и 0,9 рад/с. Отрицательная величина угловой скорости рыскания говорит о том, что штопор правый, так как нос самолета отклоняется вправо (это видит летчик) . Отрицательное значение угловой скорости крена показывает, что для летчика самолет вращается относительно своей продольной оси против часовой стрелки (наблюдатель, находящийся выше самолета, видел бы, что самолет в положении «на спине» вра щается влево с поднятым внутренним полукрылом).

Нормальный устойчивый колебательный штопор обычно возникает на средних высотах в начале режима, т. е. на переходном участке. В перевернутый устойчивый колебательный штопор самолет может попадать или при отклонении элеронов в нормальном устойчивом колебательном штопоре, или при ошибках пилотирования, допущенных на выводе самолета из нормальных неустойчивого и устойчивого колебательного штопоров. В перевернутом устойчивом колебательном штопоре разница между средними абсолютными величинами угловых скоростей крена и рыскания обычно бывает незначительна. Нормальный устойчивый равномерный штопор возникает обычно на средних и малых высотах, особенно при большой продолжительности режима, т. е. когда штопор становится вертикальным. У сверхзвуковых самолетов такой штопор протекает на весьма больших закритических углах атаки.

Перевернутый устойчивый равномерный штопор характерен весьма большими абсолютными величинами угловой скорости крена и сравнительно малыми колебаниями самолета. Возникает он чаще в результате ошибок пилотирования при выводе самолета из нормального устойчивого равномерного штопора, реже — непосредственно после сваливания с исходных отрицательных углов атаки на средних и малых высотах полета. На выводе из этого пологого штопора летчик допустил ошибку пилотирования: применил наиболее «сильный» метод вывода (метод № 4Н), хотя по характеру режима достаточно было применить метод №3Н. Отклонение руля направления полностью вправо — на вывод и практически одновременное отклонение элеронов более чем на полхода по штопору (правый элерон отклонен вниз — ручка влево) привели к тому, что угловая скорость рыскания начала резко уменьшаться: от 1,3 рад/с в момент начала отклонения руля направления и элеронов до 0,4 рад/с в момент начала отклонения руля высоты на вывод (при 24,5 с).

После того как летчик энергично отклонил ручку от себя до нейтрального положения (25,5 с), угловая скорость рыскания уменьшилась до нуля. Из-за того что летчик и после этого удерживал руль направления отклоненным полностью вправо и продолжал отдавать ручку управления от себя (отклонил ее полностью от себя к моменту 26,5 с), самолет вместо выхода из нормального штопора попал в перевернутый штопор. Этот переход произошел следующим образом. Самолет опустил нос (абсолютная величина угла тангажа изменилась от 9—40° в режиме нормального штопора до 9—80° на выводе из него), перевернулся «на спину», продолжая вращаться относительно своей продольной оси против часовой стрелки (с точки зрения летчика). Опускание носа привело к возрастанию абсолютной величины за счет соответствующего уменьшения абсолютной величины. Для наблюдателя, находящегося выше самолета, направление вращения в штопоре не изменилось — для него самолет продолжает штопорить влево, но только уже «на спине».