Por que as aeronaves de asa rotativa são menos eficientes que as aeronaves de asa fixa?

Resposta rápida:

1. A asa rotativa está se movendo em diferentes velocidades ao longo do raio, e no lado esquerdo e direito em vôo para frente, e como só pode haver uma velocidade ideal, a maior parte do rotor está trabalhando a velocidades abaixo da ideal, diminuindo o relação de levantar para arrastar em geral.
2. A fina lâmina do rotor precisa de um aerofólio reflexo, um aerofólio com baixo momento de pitching, que é menos eficiente na criação de coeficientes de alta sustentação. Se usasse um aerofólio de asas regular, ele iria torcer horrivelmente.

Muito boa pergunta. Menor eficiência é exatamente a mesma coisa que menor razão de sustentação para arrastar.

Helicópteros têm muito mais arrasto que os aviões de asa fixa não têm:

• Arrasto complexo de interferência da interação rotor / fuselagem etc.

• Em vôo para a frente: maior arrasto induzido, devido à superfície de levantamento em forma de disco ter uma proporção muito menor do que as asas fixas.

• Parte deste disco é bastante ineficaz: o bit interno, em torno do prato oscilante, tem uma velocidade linear muito baixa e não contribui efetivamente para o levantamento, mas sim para o arrasto.

• Os dois fatores nomeados por @Peter Kämpf desempenham um papel.

• O combustível de queima do rotor de cauda mencionado pelo @Simon em outra pergunta também não ajuda na eficiência do combustível.

O rotor que tem que gerar empuxo para a frente, assim como o empuxo vertical, não é um fator em si. Incline o rotor 10 graus para a frente e a elevação só reduz em cos 10 = 1,5%, enquanto gera empuxo para a frente de sin 10 = 17%