thumb|ASW 20 en phase d'atterrissage. Un planeur est un aérodyne dépourvu de moteur, généralement de fort allongement, optimisé pour le vol plané et le vol à voile (utilisation des courants aériens ascendants en guise de propulsion). Les qualités principales d'un planeur de performance sont son taux de chute minimal (moins de ), sa finesse maximale (rapport entre distance parcourue et altitude perdue, qui peut dépasser pour ), sa charge alaire, qui conditionne sa finesse à vitesse plus élevée, et sa vitesse à ne pas dépasser (jusqu'à près de ).
Par conditions aérologiques favorables, un planeur peut rester plusieurs heures en l'air (couramment , le record étant de depuis 1954), gagner de l'altitude ( en plaine, en montagne, le record d'altitude absolu est de ), voler à une vitesse moyenne de 100 à près de et parcourir de grandes distances sur la campagne (, record de en environ sous le vent de la cordillère des Andes).
Un motoplaneur est un planeur doté d'un moteur d'appoint, escamotable ou non, permettant le décollage autonome. Quand le moteur est de faible puissance et ne permet que la poursuite du vol en l'absence d'ascendances (pour rejoindre un aérodrome), on parle de moteur et de planeur « turbo ».
Lancement thumb|right|Remorquage d'un Grob G103 Twin Astir II par un Robin DR-400. Il existe plusieurs méthodes de lancement pour faire décoller un planeur. Excepté les décollages d'Otto Lilienthal qui courait face au vent dans une pente en portant son planeur, le moyen le plus ancien a été le sandow qui fut détrôné après la Seconde Guerre mondiale par le treuil qui lui-même fut supplanté par le remorquage par un avion dit remorqueur. Le lancement par voiture est aussi possible mais cette technique très ancienne n'est quasiment plus utilisée en France. Enfin, la dernière méthode de lancement se fait grâce à un moteur incorporé. On parle de motoplaneur si le groupe propulseur est fixe ou de planeur autonome si le groupe propulseur est escamotable.
Éléments constitutifs principaux Monoplaces ou biplaces, on distingue trois parties essentielles : la voilure, le fuselage et les empennages.
Voilure La fonction de la voilure est d'assurer la portance de la machine. De d'envergure, elle est constituée de deux ailes, aussi appelées plumes, qui assurent la portance. Celles-ci possèdent à leurs extrémités, sur le bord de fuite (partie arrière de l'aile), des ailerons qui contrôlent l'inclinaison sur l'axe de roulis.
Chaque aile est équipée d'aérofreins, dispositifs dont la fonction est d'augmenter la traînée et donc le taux de chute de la machine, principalement lors de l'atterrissage. Les modèles les plus performants disposent aussi de volets de courbure, appelés parfois dispositifs hypersustentateurs, dont la fonction est d'augmenter la portance à basse vitesse lorsqu'ils sont braqués en positif (vers le bas) et de diminuer la traînée s'ils sont braqués en négatif (vers le haut) dans les hautes vitesses.
Les recherches en aérodynamique ont fait progresser la technique et on trouve de nos jours des dispositifs de décollage et recollage de la couche limite. Sur les surfaces des profils se trouvent de minuscules trous servant aujourd'hui au soufflage (ce qui permet le recollage de la couche limite) et qui demain serviront aussi à l'aspiration de cette couche limite. Ces dispositifs ont pour objectif d'améliorer les performances dans tout le domaine de vol (vitesse minimale et vitesse maximale en fonction des angles d'incidence).
Fuselage
La fonction du fuselage est de porter et d'abriter le ou les pilotes et sa liaison avec les empennages et la voilure assure la maîtrise des trois axes : lacet, roulis, tangage. Cette partie centrale cylindro-conique de de long reçoit à l'avant la cabine de pilotage et, en dessous, le train d'atterrissage.
Pour les modèles disposant d'un moteur, le fuselage abrite aussi ce dernier et, dans la plupart des cas, le pylône support de l'hélice et/ou du moteur. L'ensemble de ce dispositif est escamotable afin de conserver à la machine toutes ses qualités aérodynamiques. Empennages
La fonction des empennages est d'assurer la stabilité et le contrôle sur les axes de tangage et de lacet. Ils sont constitués, de nos jours, de plans fixes verticaux et horizontaux disposés en « T » portant les gouvernes de direction (contrôle en lacet) et de profondeur (contrôle en tangage). Historiquement, les empennages ont aussi été disposés en croix et en « V » (empennage papillon).
Assemblage d'un planeur Un planeur peut être rangé dans une remorque, qui permet alors également son transport.
Construction des planeurs
Historiquement, on peut classer les différents types de fabrications de la façon suivante : les constructions en bois et toile (anciennes) : la structure en bois est recouverte d'une toile légère ; les constructions mixtes en bois et tubes d'acier ; les constructions tout-métal, en alliage d'aluminium (rares) ; les constructions dites « plastique », en fibre de verre ou carbone et résine ; cette technique a permis d'obtenir un excellent état de surface, d'améliorer le respect du profil, ce qui est primordial avec les profils dits « laminaires »., et d'améliorer les performances ; elle est aujourd'hui la plus utilisée.
Instruments de vol et équipements thumb|left|upright|Intérieur d'une cabine de Pégase 90 thumb|Instrumentation d'un planeur moderne
En France les dispositifs et les instruments d'aide au pilotage impératifs sont les suivants : l'anémomètre ou « badin » (mesure la vitesse air) en km/h ; l'altimètre (mesure l'altitude) en mètres ; le variomètre (mesure la vitesse verticale) en m/s ; le compas (indique le cap magnétique) ; la bille (indique la symétrie du vol).
Les instruments complémentaires sont les suivants : la radio ; le calculateur de vol qui intègre les principales fonctions suivantes : altimètre, variomètre, tachymètre, géopositionnement par satellite, durée de vol, autonomie ; le fil de laine qui indique également la symétrie du vol ; le transpondeur sur certains appareils ; un dispositif anti-collision sur certains appareils (ce dispositif constitué d'un GPS et d'un émetteur à destination des autres appareils, prévient le pilote en cas de trajectoire convergente). Le plus répandu de ceux-ci est le FLARM.
Pour finir, le ou les pilotes disposent généralement d'un parachute. Celui-ci est obligatoire dans certains pays, dont la France.
Paramètres de performance d'un planeur Chaque type de planeur est un compromis entre les performances, en particulier la finesse et la vitesse de chute, et d'autres critères comme la facilité de pilotage, un comportement sain et homogène sur toute la plage de vitesse, la protection du pilote en cas d'accident, la facilité de montage et de démontage, son prix de revient
La finesse La finesse est, en air calme, le rapport entre les distances horizontales et verticales qu’il peut parcourir. S’il parcourt pour une perte d’altitude de (), il a une finesse de 30. Ce paramètre est aussi le rapport portance/traînée (ou « lift/drag ratio », L/D en anglais).
La finesse max ne varie pas avec le poids du planeur, seule la vitesse à laquelle cette finesse sera atteinte varie. La finesse du planeur varie avec sa vitesse sur trajectoire ; sa finesse est maximale pour un poids déterminé, à une vitesse déterminée.
Quelques ordres de grandeur de finesses maximale finesse très vieilles machines (le Grunau Baby de 1931 avait une finesse de 17) 20 planeurs de compétition des années 1960 35 planeurs actuels de classe standard 45 planeurs actuels de classe libre 55 à 60 Le planeur ETA (envergure ) 72
À titre indicatif l'oiseau le plus performant en vol à voile, l'albatros, a une finesse estimée à 20.
Les vitesses La vitesse de finesse maximale : pour un planeur des années 1950 ; de 90 à plus de pour un planeur actuel. Ce paramètre est très important pour la performance, par exemple lorsque le planeur doit remonter le vent (ce qui le ralentit par rapport au sol et dégrade sa finesse apparente) ou bien lorsqu’il traverse une zone de descendances dont il a intérêt à sortir rapidement en perdant un minimum d'altitude. La polaire des vitesses : c’est la courbe liant les vitesses horizontale (en abscisse) et verticale (en ordonnée). Plus elle est « plate », plus le planeur conserve une finesse élevée, donc une bonne performance, lorsque sa vitesse augmente. Cette courbe permet de déterminer les deux paramètres précédents (finesse maximale et vitesse de finesse maximale) et donne une information bien plus complète sur les caractéristiques globales du planeur. La vitesse de chute minimale, c'est-à-dire la vitesse de descente la plus faible possible. Plus cette vitesse est faible, plus le planeur montera vite dans des ascendances et pourra exploiter des faibles ascendances. La vitesse minimale : plus il peut voler lentement, mieux il peut exploiter des ascendances étroites. En effet, le rayon d'un virage est directement lié à la vitesse du planeur. La vitesse maximale à ne pas dépasser ; cette caractéristique ne présente d’intérêt que dans des conditions météorologiques exceptionnelles lorsque les ascendances sont fréquentes et puissantes. Elle est cruciale pour les vols de record de distances et de vitesses. Celle-ci peut aller jusqu'à pour les planeurs modernes.
La maniabilité en roulis Le taux de roulis est la vitesse angulaire maximale du planeur en entrée ou en sortie de virage. Un taux de roulis important est utile pour pouvoir exploiter des ascendances étroites et/ou hachées.
Performances actuelles, records Les machines les plus performantes affichent aujourd'hui des finesses de 60 à 70 pour le nec plus ultra (ETA) tandis que les constructeurs les plus à la pointe de la technologie assurent être techniquement capables de produire aujourd'hui des machines de finesse 100 ce qui reste encore une frontière mythique : parcourir pour une perte d'altitude de . Soit, pour une journée de vol en plaine dans une zone de climat tempéré, où les plafonds de l'ordre de sont fréquents, une autonomie théorique de
Évolution des records et des réglementations sportives
Lestage ou ballastage Certains planeurs sont équipés de réservoirs leur permettant d'emporter de l'eau pour ballaster (alourdir) le planeur (eau, parfois additionnée d'antigel si le vol risque de s'effectuer dans des conditions de basse température). Le but de cet emport de poids supplémentaire est de décaler le domaine de haute performance du planeur vers les hautes vitesses (par exemple, la finesse maximale est obtenue à plus haute vitesse).
En effet, la finesse est maximale à un angle d'incidence donné. Si le poids est plus important, la vitesse nécessaire à la sustentation sera plus importante pour cet angle d'incidence. Alourdir le planeur permet donc de décaler la polaire des vitesses vers les vitesses élevées ce qui est avantageux tant pour la vitesse dans les compétitions que pour effectuer des liaisons dans des zones de descendance ou par vent de face.
L'inconvénient est une vitesse de chute minimale plus importante, obtenue à une vitesse horizontale plus importante. Il en résulte une moins bonne vitesse ascensionnelle et une difficulté accrue à exploiter des ascendances étroites.
Généralement, ce lest peut être évacué en vol. Ceci pour deux raisons : afin d'alléger le planeur si les conditions météorologiques conviennent mieux à une machine non ballastée et également pour éviter d'atterrir avec le ballast. Le surpoids peut endommager la machine en cas d'atterrissage dur. De plus, la vitesse d'approche est plus importante et la longueur de roulage augmentée ce qui est fort défavorable à un atterrissage en campagne.
Le ballastage est une technique relativement récente (apparue dans les années 1950 et généralisée dans les années 1970), elle évolue donc encore de nos jours, en termes de quantité d'eau embarquée ou de qualités de vol ballasts pleins.