Как вычислить нужную скорость вращения?
теги вылечи, для начала. ни один не подходит.
потом по пунктам:открыть браузерперейти в гуглнабрать "тяга винта расчет" (без кавычек)...ПРОФИТ!!1
//попутно понимая, что " скорость вращения и размер лопастей" - это далеко не все переменные твоего уравнения.
оо, не в тот район ты зашел, парень. с винтами все очень сложно на самом деле, об этом говорит хотя бы тот факт, что для расчета тяги тебе нужно получить альфа коэффициент, который зависит от лямбда коэффициента, который зависит от скорости твоего движения, частоты вращения, диаметра. А мощность находится через бета коэффициент.  В общем все сложно. И это в большей степени для самолетного винта относится, для подъема винты немного по другому считают и называют параметры по другому. Для начала определись, какой винт тебе нужен? Ты собираешь вертолет? может проще квадрокоптер? (да, действительно проще!) Тогда винта нужно 4 уже. Ты их сам будешь выпиливать наждачкой? нет, тогда ищи уже готовые винты в продаже, а для них и полноценные характеристики или справочную информацию. Для мысленного эксперимента этого вполне достаточно. ссылка на одну из нескольких программ расчета, найденных мною в гугле. Это для самолетного, судя по всему. Когда то еще находил почти такой же файл для винтов вертолетов и автожиров.
Есть еще книжка, которая навряд ли сильно поможет, но ее интересно будет почитать, так как она современная и там про СВП написано - Остроухов "Аэродинамика воздушных винтов и винтокольцевых движителей"