Se ambas as hélices e asas são aerofólios, então por que as hélices desviam o ar perpendicularmente ao rotor, mas as asas não?

Em uma aeronave estacionária, a hélice continua batendo o ar no mesmo ponto. Isso gera uma coluna horizontal de ar. Se você pegasse as asas, levantasse-as a mais de 30 metros do chão e continuasse batendo no mesmo lugar, você também teria uma coluna de ar em movimento. Na verdade, isso descreve precisamente o que um helicóptero faz. Um helicóptero tem "asas" orientadas horizontalmente e girando rapidamente. Também possui um rotor de cauda (asas) orientado verticalmente.

Uma asa empurra o ar para baixo, mas não gera uma coluna de ar movendo-se simplesmente porque ele sempre segue em frente para uma massa de ar diferente. A mesma coisa com uma hélice se movendo rápido para frente. Na verdade, não move muito o ar para trás. Também se move para um novo ar.

Considere um vídeo como o que você postou, mas filmado com uma câmera estacionária. (Aquele em seu vídeo está anexado à asa e se move junto com ele.) Você veria as seguintes cenas:

1. O campo de visão é preenchido com ar estacionário.
2. Uma asa passa rapidamente pelo vídeo da direita para a esquerda.
3. O ar agora se move para baixo mais ou menos na vertical.

Expandindo a resposta do @ RainerP, observe com mais cuidado as imagens do túnel de vento. As correntes de fumaça são ligeiramente mais baixas atrás da asa do que na frente dela. Isso pode parecer insignificante, mas não é: o ar no túnel está se movendo extremamente rápido e, portanto, só tem um período de tempo muito curto para se mover verticalmente depois de ter deixado a asa antes de ser tirado da câmera por seu movimento horizontal ... se podemos ver uma seção de 3m do túnel e o ar está se movendo a 200mph, então ele permanece na câmera por apenas 30ms. Portanto, se o ar que sai da asa ganhar uma velocidade vertical de, digamos, 3 metros por segundo, você só esperaria ver uma deflexão de cerca de 10cm no momento em que alcançasse a borda do quadro.

O fluxo de ar por trás de um aerofólio (desculpe, eu sou inglês, não consigo escrever "aerofólio"!) sempre se move para baixo da borda de fuga, se o aerofólio está gerando lift. Esta é a terceira lei de Newton em ação: toda ação tem uma reação igual e oposta. Não é possível que o ar aja sobre o aerofólio para gerar sustentação sem que o aerofólio atue no ar para acelerá-lo para baixo.

Da Segunda Lei de Newton, a força necessária para acelerar algo é proporcional à massa da coisa e à quantidade pela qual ela é acelerada ($ F = m \ vezes a $), então para gerar a mesma quantidade de força de reação você pode acelerar muito uma pequena quantidade de ar ou uma grande quantidade de ar. Em um processo contínuo, essa força também é igual ao fluxo de massa da coisa que está sendo acelerada (a massa por unidade de tempo) multiplicada por sua mudança final na velocidade.

(Nota lateral: pode parecer que as hélices têm uma velocidade aerodinâmica muito maior que as asas, mas em vôo elas realmente não o fazem. As pontas são quase sempre subsônicas, e a velocidade linear da lâmina também diminui em direção ao cubo, então as velocidades envolvidas são vagamente comparáveis às de uma asa.)

Parece que você pode estar confundindo a direção do fluxo de ar versus a direção de elevador : como uma asa ou uma hélice se move no ar, o fluxo é aproximadamente paralelamente ao aerofólio. Em ambos os casos, o ar no bordo de fuga do aerofólio está em movimento "para baixo" (em relação ao aerofólio) em alguma extensão. Isto é o que produz elevação (em uma asa) e empuxo (em uma hélice), ambos os quais são aproximadamente perpendiculares ao aerofólio. Para uma determinada velocidade relativa do ar e formato do aerofólio, tanto uma asa quanto uma hélice defletirão o fluxo de ar na mesma quantidade: Uma hélice não desvia o ar perpendicular ao rotor, ela fornece impulso nessa direção.

Quando um avião se move pelo ar, suas asas (esperançosamente) o mantêm à mesma distância do chão. Como uma hélice (em um avião em movimento) se move pelo ar, o caminho que segue se parece muito com um parafuso, com cada passagem da hélice sendo aproximadamente a mesma distância da trajetória anterior.