Om vingene holdes rett opp, kan nedoverslaget starte umiddelbart. Hvis ikke, må vingene først føres til en gitt startposisjon. Aktuelle Tistelsommerfugl sitter med vingene rett ut. Det er åpenbart at nedoverslaget ikke kan starte fra denne posisjonen. Før sommerfuglen kan starte nedoverslaget, må Tistelsommerfuglen bruke 34 ms for å føre vingene til en startposisjon (se figur nede på siden). Så starter nedoverslaget med voldsom kraft.
Tistelsommerfugl (Vanessa cardui), 130616, Lista (Farsund)
En Tistelsommerfugl sitter (på en treterrasse) i ro med utslåtte vinger. Filmes med 300 rammer/s. Bildet til venstre er en animert gif satt sammen av bilder tatt fra denne filmen. Virkelig hastighet på Take-off er 150 x raskere enn denne animasjonsfilmen. (Animasjonen har 2 rammer/s, opprinnelig film har 300 rammer/s. Virkelig tid for denne filmen er 72 ms)
Take-off starter ved at sommerfuglen løfter vingene fra stillingen rett ut (90 grader) til omtrent 45 grader opp i løpet av 34 ms. Så starter nedoverslaget ved at vingene føres raskt nedover til nær 180 grader i løpet av 24 ms. Det tar 56 ms fra sommerfuglen har bestemt seg for å lette til den er i luften.
Denne sommerfuglen starter første nedoverslag fra en vingeposisjon der vingene står 45 grader elevert. Dette avviker fra det jeg i andre oppslag om take-off har skrevet at nedoverslaget ved take-off alltid starter etter at vingene peker rett opp.
Hva gir aerodynamisk løftekraft i dette tilfellet?
Bildet viser at sommerfuglen løftes rett opp. Det betyr at netto løftekraft er rett oppover. Legg merke til at sommerfuglen stiger opp i luften først når vingene har nådd nederste posisjon. Under denne take-off er løftekraften betinget av at vingene genererer en "jet-strøm" nedover når vingene klapper helt sammen (som å smelle igjen en bok). Sammenklappingen av vingene genererer en sterk nedadgående luftstrøm. Reaksjonen på denne nedadgående luftstrøm gir løftekraft til sommerfuglen (Sudo et al, 2014; se referansen nedenfor).
På hvert stillbilde i aktuelle del av filmopptaket har jeg estimert vinkelutslaget på vingene. Pr definisjon er null grader at vingene er foldet sammen over sommerfuglen, 90 grader betyr at vingene peker rett ut, og 180 grader betyr at vingene peker rett ned.
Det er sannsynligvis umulig å generere tilstrekkelig løftekraft ved å starte nedoverslaget når vingene holder 90 grader. Sommerfuglen bruker 34 ms for å løfte vingene til 45 grader.
Ved t=34 ms starter nedoverslaget (markert med tykk rød strek).
Vingene føres svært raskt nedover, helt til lavest mulige posisjon (180 grader). Under nedoverslaget beveger vingetippen (vingelengde er 3 cm hos Tistelsommerfugl) seg 135 grader over en sirkel. Vingetippen flytter seg da 7 cm (135 grader i en sirkel der radius er 3 cm) i løpet av 24 ms. Dette gir en vingetipphastighet på 2,7 m/s, som er identisk med vingetipphastigheten under et vanlig vingeslag under fri flyvning (2,9 m/s). Sannsynligvis er dette det maksimale av hva de dorsolongitudinelle flyvemusklene kan kontrahere seg. Tistelsommerfuglen utnytter her likevel bare 75 % av maksimal evne til å generere bevegelse og kraft (fordi Tistelsommerfuglen kan ha vingeutslag på 180 grader, her 135 grader).
Sommerfuglen letter fra underlaget ved t=56 ms. Sommerfuglen fortsetter å stige i luften under det påfølgende oppoverslag. Legg merke til at sommerfuglen står nesten loddrett i luften under det første oppoverslaget. Det betyr at aerodynamiske krefter som oppstår vil virke i horisontalplanet, og ikke i vertikalplanet. Disse aerodynamiske kreftene vil ikke påvirke sommerfuglens bane oppover.