Устройство планера. Планер состоит из следующих основных частей: крыла, фюзеляжа, хвостового оперения и посадочного устройства - шасси.
КРЫЛО - важнейшая часть планера, создающая подъемную силу. Без крыла нет планера.
ФЮЗЕЛЯЖ – это корпус планера. Он соединяет все части планера в одно целое.
Фонарь прикрывает кабину пилота (кокпит) от ветра, обеспечивает хорошее обтекание планера и малое воздушное сопротивление.
Хвостовое оперение разделяется на вертикальное (киль) и горизонтальное (стабилизатор).
Стабилизатор вместе с крылом обеспечивает стабильность планера по тангажу. (Танга́ж (от фр. tangage — килевая качка) — угловое движение летательного аппарата относительно главной горизонтальной) поперечной оси инерции.
Угол тангажа — угол между продольной осью летательного аппарата и горизонтальной плоскостью. В авиации различают положительный тангаж, с увеличением угла (подъём носа) — кабрирование, и отрицательный, с уменьшением угла (опускание носа) — пикирование; вызывается отклонением руля высоты.
Киль – часть планера, обеспечивающая, во-первых, устойчивость его по курсу, а во-вторых, спиральную устойчивость планера.
ШАССИ позволяет уберечь фюзеляж от повреждений при взлете и посадке. Конструкции шасси могут быть самыми разнообразными, наиболее распространено колесное шасси.
Колесо шасси служит для разбега планера при взлёте и пробега при посадке, для амортизации при посадке. Может быть убирающимся или неубирающимся. Очень часто оборудуется тормозом (Рис.7).
Буксировочный замок необходим любому планеру. При взлёте к буксировочному замку цепляется буксировочный трос, и планер затягивается на высоту самолётом, планерной лебёдкой или другим способом. Часто планер оборудуется двумя замками – один в носу для буксировки самолётом, другой в районе колеса шасси для старта с лебёдки. Буксировочный замок управляется при помощи рычага, расположенного в кабине планера. Замок может быть установлен постоянно или убираться в полёте (обычно вместе с основным колесом шасси).
Элероны обеспечивают управление планером по крену. Приводятся в действие ручкой управления, расположенной в кабине планера. (Крен - поворот объекта вокруг его продольной оси.)
Руль высоты управляет положением планера по тангажу и, вместе со стабилизатором, участвует в обеспечении стабильности планера. Приводится в действие также ручкой управления.
Руль направления вместе с килем придаёт планеру устойчивость по курсу. Кроме того, руль направления используется при выполнении виражей, спиралей и скольжения. Управляется педалями.
Воздушный тормоз служит для уменьшения подъёмной силы крыла и увеличения воздушного сопротивления планера при посадке (Рис. 8).
1.3. Физика безмоторного полета, или как летает планер
Планёр летает, используя потенциальную энергию и энергию восходящих воздушных потоков.
Потенциальную энергию планёр получает за счёт работы, совершённой для его подъёма на ту или иную высоту. Разберём два случая полёта планёра.
Первый случай — полёт планёра в спокойном воздухе. При этом планёр летит, используя потенциальную энергию, и подняться самостоятельно выше места старта не может. Самолёт, имея мотор и воздушный винт или реактивный двигатель, самостоятельно начинает полёт. Планёр же, не имея двигательной установки, не может самостоятельно начать движение. Для сообщения ему начальной поступательной скорости существует несколько способов запуска планёра: с помощью натягивания резинового шнура (Рис.9), механической пусковой лебёдки и буксировки на тросе за самолётом.
Простейший запуск планера с помощью растянутого резинового жгута заключается в следующем. Аппарат прикрепляется за хвост к земле, на его носовой крюк надеваются два длинных конца резиновых жгутов. Несколько человек стартовой команды натягивают шнуры, пилот отцепляет хвост планера от земли, и тот, пробежав 10 ÷ 15 м, вылетает вперёд, как камень из рогатки.
Поднимая планер на какую-нибудь гору или поднимая его в воздух за самолётом, мы сообщаем ему энергию, равную произведению веса планера на высоту подъёма. Как известно, по закону сохранения энергии, энергия не исчезает и не возникает вновь, а лишь переходит из одной формы в другую. Затраченная на подъём планера энергия не исчезает. Она идёт на работу против сил сопротивления при обратном спуске планера. Но этот спуск в отличие от спуска бескрылою тела — камня, груза и т. д. будет не падением, а скольжением, или, как принято говорить, планированием.
Скользит планер благодаря имеющимся у него крыльям.
Уже первые исследователи установили, что воздух не только тормозит движение тел, но и при определенных условиях создает подъемную силу. Рассмотрим сечение крыла самолета (Рис.10). Если оно расположено так, что между его нижней плоскостью и направлением движения есть некоторый угол α (угол атаки), то скорость потока воздуха, обтекающего крыло сверху, будет больше, чем скорость потока снизу. По законам физики в том месте потока, где скорость потока больше, давление меньше, и наоборот. Эта разность давлений и поднимает крыло, a с ним и летательный аппарат (Рис.11).
Ещё в конце XIX века учёные выяснили, что оптимальный угол атаки для плоского крыла лежит в пределах от 2 до 9 градусов. При уменьшении угла становится меньше сопротивление, но при этом и подъёмная сила будет небольшой. Если развернуться круче к потоку — сопротивление окажется так велико, что крыло превратится скорее в парус.
Аэродинамический принцип создания подъемной силы, при котором отбрасывается вниз часть воздуха, можно технически реализовать либо за счет движения всего аппарата, снабженного крыльями, либо за счет движения отдельных несущих частей аппарата (несущий винт, вентилятор и т. д.) относительно воздушной среды.
И в том и в другом случае образование подъемной силы основано на втором законе Ньютона, который иногда читают так: изменение импульса тела (количества движения) равно импульсу силы:
,
где m - масса тела (в данном случае это масса отбрасываемого воздуха),
- изменение скорости тела (в данном случае вертикальная скорость отбрасываемого несущей поверхностью воздуха),
- сила, приложенная к воздуху и направленная вниз,
- время действия силы.
Следовательно, 
.
В соответствии с третьим законом Ньютона, подъемная сила будет приложена к несущей поверхности и направлена вверх против силы , приложенной к воздуху и направленной вниз: 
.
Движущаяся в воздухе несущая поверхность, создающая подъемную силу Yа, совершает работу по преодолению действующей на нее силы лобового сопротивления Xа, поэтому для создания подъемной силы необходимо затрачивать энергию.
Энергетические затраты летательного аппарата, использующего аэродинамический принцип полета, будут тем меньше, чем меньше будет сила лобового сопротивления Xа, возникающая при создании необходимой для полета подъемной силы Yа. Отношение Yа / Xа называют аэродинамическим качеством летательного аппарата (Kа). Таким образом, энергетические затраты будут тем меньше, чем больше будет значение аэродинамического качества летательного аппарата.
Планер не имеет силовой установки, поэтому его полет в спокойном воздухе возможен только с постоянным снижением под некоторым углом Θ к горизонту со скоростью планирования 
.
, где 
скорость снижения, 
- горизонтальная скорость полета. Движение планера вперед происходит под действием составляющей GsinΘ силы тяжести 
, которая уравновешивает силу лобового сопротивления 
, возникающую вместе с подъемной силой крыла 
, уравновешивающей составляющую GcosΘ силы тяжести (Рис.12).
Gsin Θ = Xa, Gcos Θ =Ya .
Увеличить запас потенциальной энергии, которая была сообщена планеру первоначально с помощью наземной лебедки или самолета-буксировщика и которая расходуется на создание подъемной силы и преодоление силы лобового сопротивления, планер может, набирая высоту за счет энергии «термиков» – восходящих потоков теплого воздуха.
Так как 
, аппарат, имеющий большее аэродинамическое качество, будет планировать по более пологой траектории и дальность полета его при прочих равных условиях будет больше, следовательно, он более эффективно использует начальный запас энергии. Для современных планеров аэродинамическое качество Ka = 40 ÷50.
Подъемная сила и сила сопротивления зависят в первую очередь от скорости набегающего потока воздуха υ, от плотности среды ρ воздуха, от размера крыла и от угла атаки. Выражения для подъемной силы и силы сопротивления имеют вид:
и 
,
где Cу и Сх – аэродинамические коэффициенты подъемной силы и силы сопротивления соответственно, S – площадь крыла.
Аэродинамическое качество можно выразить через аэродинамические коэффициенты: 
. Следовательно, чем выше коэффициент подъемной силы, тем лучше аэродинамика крыла.
Второй случай — полёт планёра в восходящих потоках.
Используя их энергию, планёр может лететь без снижения или подниматься вверх — парить. Подниматься вверх планер может в том случае, если вертикальная скорость потока превышает вертикальную составляющую скорости снижения планера.