No.4です。答えになってない部分があったので追記します。
>上昇操作を続けた場合、どこまで上空へ昇れるのでしょうか?
「上昇操作」はローターのピッチ(コレクティブピッチ)を増し、それでも
一定回転を保つように、エンジンパワーを上げるという事を同時に行います。
上昇していくには「揚力」が「機体重量」を上回らないといけないのですが、
揚力は大雑把に言って:
(空気密度)×(ローター速度自乗)×(ローター面積)×(揚力係数)
...なので、
【本当は L=1/2・ρ・(Vtip^2)/3・S・CLaverage)】
今ある機体を上昇させるには高高度程低下する空気密度の中、ローターをブン
回し、揚力係数を増す(ピッチを増す)しかないのですが、ローターの速度
は「音速の壁」問題があって今以上には上げられません。
(大型ヘリが「どっどっど・・」と結構遅くローターを回して飛んでる様に
見えますが、実は先端速度は音速に近づいていてアレ以上速く回せないのです。
実機ヘリは普通ローター回転を一定に保ってピッチのみを変えて上下します。)
ピッチの方も飛行機と同じで一定角度以上増やせないので、面積も決まっている
場合、発生揚力には限界があり、なおかつ高度が上がるほど空気密度も低下する
ので次第にその影響も大きくなります。
空気密度低下はさらにエンジンパワーを制限します。ガスタービン(ジェット)に
しろ、ピストンエンジンにしろ、地上と同じパワーを出せなくなり、ローターを回す
のに必要な「必要馬力」を出せなくなるところがエンジンで決まる高度限界です。
つまり空気密度の低下が揚力、エンジンパワーの両方を引き下げていき、それに
どこまで勝てるかで「どこまで上空へ昇れる」かの高度が決まります。
現在あるヘリはそれが実用上、前回記述した高度になってるということです。
前回、空気密度に影響されないパワープラントとして電動モーターを挙げ、「巨大
なローター...」と書いたのはこういった意味でした。
お礼
ご回答ありがとうございます。