À quelle altitude volent les avions ?

Il n'existe pas une altitude de vol unique, mais une tranche propre à chaque catégorie d'appareil. Un avion léger à moteur à pistons, sans cabine pressurisée, évolue normalement entre 300 et 3 000 m : au-delà d'environ 3 800 m, la réglementation impose l'oxygène supplémentaire pour l'équipage, et le moteur perd de la puissance à mesure que l'air se raréfie. Les turbopropulseurs régionaux, comme l'ATR 72 ou le Dash 8, volent sous pression entre 5 000 et 8 000 m, où l'hélice conserve de bonnes performances. Les avions de ligne commerciaux croisent entre 9 000 et 12 000 m (30 000-40 000 ft), et les jets d'affaires les plus performants atteignent 15 500 m (51 000 ft), au-dessus du trafic des compagnies aériennes.

Un turboréacteur à double flux et une voilure en flèche sont conçus pour l'air raréfié. À 11 000 m, la densité de l'air est inférieure à un tiers de celle au niveau de la mer : la traînée aérodynamique chute dans la même proportion, et bien que la poussée disponible baisse aussi, la consommation de carburant par kilomètre parcouru est bien plus faible qu'à basse altitude. L'appareil se trouve également au-dessus de la plupart des nuages d'orage et peut soit profiter du courant-jet, soit l'éviter. La limite est fixée par la pressurisation (la cabine ne peut pas maintenir une altitude équivalente acceptable si l'appareil monte trop haut), par la marge entre la vitesse de décrochage et la vitesse de « buffet », qui se resserre avec l'altitude, et par la température des moteurs.

Un chasseur comme le F-16 ou le F-35 a un plafond opérationnel supérieur à 15 000 m, mais passe la plus grande partie de sa vie entre 5 000 et 12 000 m, descendant à quelques centaines de mètres quand la mission exige d'échapper aux radars. Des avions de reconnaissance comme l'U-2 ont été conçus pour maintenir une croisière au-dessus de 21 000 m, le pilote étant équipé d'une combinaison pressurisée. À l'autre extrême, les avions d'épandage agricole et de lutte contre les incendies travaillent à quelques mètres seulement au-dessus du sol. Et au-dessus de tout cela, sans être des avions, les ballons stratosphériques s'élèvent à 30 ou 40 km.

Dans la plupart des espaces aériens contrôlés, les avions volent à des niveaux de vol définis en centaines de pieds au-dessus d'une pression de référence standard, et non au-dessus du sol. Sous l'altitude de transition, on utilise la pression locale ; au-dessus, tout le monde règle ses altimètres sur 1013,25 hPa, si bien que deux avions au FL350 se trouvent en réalité à la même altitude, même si l'altimètre n'indique pas la hauteur exacte au-dessus du niveau de la mer. Les caps vers l'est utilisent des niveaux impairs et les caps vers l'ouest des niveaux pairs, avec 1 000 pieds de séparation verticale, ce qui permet d'empiler des dizaines de routes dans le même couloir.