Vorflügel

Ein Vorflügel ist ein angelenktes oder verschiebbares Bauteil an der Vorderkante eines Flugzeugflügels. Bei Ausfahr wird er nach unten und vorne ausgefahren und erzeugt einen schmalen Spalt (üblicherweise 25 bis 75 mm) zwischen sich und der festen Vorderkante. Dieser Spalt beschleunigt die Luft über der Oberseite des Flügels, energetisiert die Grenzschicht und ermöglicht es dem Flügel, Auftrieb bei Anstellwinkeln zu erzeugen, die sonst zu Ablösung und Strömungsabriss führen würden.

Vorflügel sind bei den meisten Verkehrsflugzeugen und vielen Geschäftsjets vorhanden. Sie werden federgespannt oder motorgetrieben und fahren automatisch aus, wenn Piloten das Klappenhebel bei Anflug und Landung betätigen, können aber auch unabhängig ausgefahren werden. Der Vorflügel fährt an den äußeren Flügelabschnitten weiter aus als an den inneren, was die Strömungsmuster in Spannweitenrichtung optimiert. Im Reiseflug fahren sie bündig ein, um den Widerstand zu minimieren. Flugzeuge wie die Boeing 737 und der Airbus A320 nutzen hydraulisch betätigte Vorflügel über den größten Teil der Flügelspannweite.

Wartungstechniker überwachen den Zustand der Vorflügel sorgfältig, da Spalte, Dellen oder Fehlausrichtungen Strömungsstörungen und Widerstandsverluste verursachen. Verschmutzung, Eisbildung oder Insektenreste auf der Vorflügeloberfläche beeinträchtigen die Leistung erheblich. Vorflügelschienen und Rollenbaugruppen verschleißen und benötigen regelmäßige Schmierung und Abnutzungsgrenzprüfungen. Längere Risse in der Vorflügelschale oder Ausfall des Ausfahrmechanismus erfordern vor der Freigabe zur Beförderung einen Austausch oder eine Instandsetzung.

Vorflügel versus Landeklappen

Vorflügel unterscheiden sich grundlegend von Landeklappen an der Hinterkante. Während Landeklappen die Flügelfläche vergrößern und die Wölbung durch Abwärtsauslenkung am hinteren Ende ändern, modifizieren Vorflügel die Druckverteilung an der Vorderkante und sorgen für eine Wirbelablösung, die die Strömungsablösung verzögert. Ein Flugzeug kann Vorflügel ausfahren, während die Landeklappen eingezogen bleiben, oder beide zusammen für maximale Auftriebserzeugung bei Start und Landung ausfahren. Einige ältere Flugzeuge hatten Vorflügel ohne motorgetriebene Landeklappen.

Der Begriff "Vorflügel" leitet sich wahrscheinlich von dem schmalen, schlitzartigen Spalt ab, der zwischen dem ausgefahrenen Bauteil und der Flügeloberfläche entsteht. Aerodynamiker nennen dies den "Schlitzeffekt", ein Prinzip, das in den 1920er Jahren entdeckt wurde. Das Wort erscheint in der technischen Fachliteratur ab den 1930er Jahren, als der Motorflug sich entwickelte. Moderne automatische Vorflügelsysteme sind das Ergebnis von Jahrzehnten der Verbesserung mit dem Ziel, die Pilotenbeanspruchung während kritischer Flugphasen zu verringern und gleichzeitig den Sicherheitsabstand zum Strömungsabriss zu bewahren.