Vamos ver isso de uma maneira extremamente simplificada.
Uma aeronave com massa $ m_ {ac} $ permanece no ar empurrando o ar para baixo, ou especificamente, dando um fluxo de massa $ \ dot {m} _A $ [kg / s] de ar uma certa velocidade para baixo $ v_A $ [m / s] . Isto dá um momentum 'fluxo' $ \ dot {m} v $ [kg m / s²] que é a força de sustentação $ F_ {lift} $ [N]
$$ F_g = F_ {lift} $$ $$ m_ {ac} g = \ ponto {m} _A \ cdot v_A $$
A potência necessária para isso vem de ter que dar ao fluxo de ar um fluxo de energia cinética $$ P_ {lift} = \ dot {m} _A {v_A} ^ 2
Isso é puramente a energia necessária para a geração de sustentação (potência necessária para superar o arrasto induzido, especificamente). Pode-se ver isso fazendo com que $ \ dot {m} _A $ seja arbitrariamente grande e $ v_A $ arbitrariamente pequeno (mantendo seu produto constante), o requisito de energia pode ser arbitrariamente pequeno. Isso pode ser feito, por exemplo, tornando as asas ou rotores mais longos, de modo que afetem um volume de ar maior (e, portanto, massa de ar) ou voando mais rápido (assim, eles se movem mais ar, aumentando novamente o fluxo de massa). >
No entanto, isso pressupõe eficiência perfeita. Na realidade, as asas experimentarão o arrasto mesmo se nenhum elevador estiver sendo gerado, e o mesmo acontece com a fuselagem. Você encontrará frequentemente um mínimo de potência total necessária em alguma velocidade tal que o arrasto induzido seja muito pequeno, mas o arrasto de atrito não seja tão grande. Isso vale para aeronaves de asa fixa e rotativa. Esses fatores são resultado do projeto prático da aeronave, não de considerações teóricas.
Portanto, não há resposta teórica para essa questão. Há apenas uma resposta prática, que é que pairar em um helicóptero é muito ineficiente e requer muita energia (porque só pode afetar uma pequena massa de ar, uma vez que não é permitido se mover), assim, dadas as restrições em sua pergunta (um hélice pairando contra uma asa fixa de 100kts), a asa fixa provavelmente é mais eficiente na prática.