À quelle hauteur volent les avions ?

Les avions de ligne passent la majeure partie d'un vol entre le niveau de vol 300 et 410, soit 9 100 à 12 500 m. Deux facteurs les poussent à cette hauteur. L'air à 11 000 m a environ un quart de la densité au niveau de la mer, donc la traînée pour une vitesse vraie donnée diminue et l'appareil parcourt plus de distance par kilogramme de carburant. L'air y est aussi plus froid, ce qui convient aux moteurs, et les conditions météo sont plus calmes : la plupart des sommets des nuages convectifs se situent sous la tropopause. Ce qui les empêche de monter plus haut, c'est ce même air raréfié. L'aile a besoin d'une vitesse indiquée minimale pour continuer à voler, tandis que la limite de Mach fixe une vitesse vraie maximale ; à mesure que l'altitude augmente, ces deux limites convergent vers ce que les pilotes appellent le « coffin corner » (le coin du cercueil). La poussée des moteurs diminue aussi avec la densité. Le plafond certifié d'un Boeing 737 est de 12 500 m (41 000 ft) ; l'Airbus A350 atteint 13 100 m (43 100 ft). Les avions lourds partent plus bas et montent par paliers au fur et à mesure que le carburant est consommé.

Les jets d'affaires sont plus légers par rapport à la taille de leur voilure et de leurs moteurs, et sont certifiés pour voler plus haut : le Gulfstream G650 et le Bombardier Global 7500 sont homologués jusqu'à 15 545 m (51 000 ft), au-dessus de presque tout le trafic aérien commercial et des phénomènes météo. Les turbopropulseurs régionaux comme l'ATR 72 croisent entre 5 000 et 7 600 m (17 000-25 000 ft), où l'hélice reste efficace et les exigences de pressurisation de la cabine sont modérées. Les avions légers à moteur à pistons, généralement non pressurisés, restent sous 3 000 m (10 000 ft) pour les vols habituels ; au-dessus de 3 800 m (12 500 ft), la réglementation impose à l'équipage l'usage d'oxygène après trente minutes, et au-dessus de 4 300 m (14 000 ft) en permanence. Les hélicoptères opèrent généralement sous 3 000 m, bien que le record d'atterrissage soit détenu au sommet de l'Everest, à 8 848 m, réalisé par un Eurocopter AS350 B3 en 2005.

Les avions militaires et de recherche volent beaucoup plus haut. Le Lockheed U-2 effectue des missions de reconnaissance au-dessus de 21 000 m (70 000 ft), où le pilote porte une combinaison pressurisée intégrale, car sans elle les fluides corporels bouilliraient. Le SR-71 croisait à 26 000 m. Le record d'altitude absolu pour un avion à réaction décollant par ses propres moyens est de 37 650 m, établi par un dérivé du MiG-25 en 1977, et la fusée X-15 a atteint 107 960 m en 1963, au-delà de la frontière de l'espace. À l'autre extrême, une cabine de passagers est pressurisée à l'équivalent d'environ 1 800-2 400 m (6 000-8 000 ft), quelle que soit l'altitude réelle de vol, ce qui explique pourquoi les oreilles « claquent » en montée et en descente, mais rarement plus.