Aqui é um documento que aborda parcialmente sua pergunta; no entanto, eles discutem um sistema de hélice de dutos.
The effect of axial gaps showed that at the design speed combination best performance was observed at an axial gap of 50% of the 1st [fan's] chord.
Muita pesquisa sobre adereços contra-rotativos foi feita para navios, parece. Esta tese indica que, para navios,
the effects of the spacing between the propellers is almost negligible with respect to the CRP efficiency.
Este artigo tem uma extensa revisão do espaçamento entre rotores para helicópteros (também é uma boa leitura para responder sua segunda pergunta). O autor observa para uma configuração que
the effect of separation distance on the optimal performance of the system is not very noticeable for practical operation,
mas por outro que
the separation distance significantly reduced the influence of the mutually induced velocities.
O que tudo isso me diz é que a distância ótima de separação é provavelmente altamente dependente das especificidades do projeto da hélice e do projeto geral da aeronave. Vários fluxos de ar das estruturas da aeronave (fuselagem, asas, etc.) afetariam a interferência entre os propulsores. A velocidade de rotação dos propulsores, o tamanho, o número de lâminas e o acorde entrariam em jogo. Além disso, "ótimo" poderia ser um equilíbrio de qualquer número de coisas, mas provavelmente maior eficiência, impulso e ruído. Qualquer projeto comercial ou militar precisaria passar por extensos estudos de comércio e testes de CFD e túnel de vento para o modelo específico, e não depender de uma regra geral.