La phase de croisière est, en principe, l'étape la plus longue d'un vol. Les performances de l'avion sont donc optimisées pour cette phase. Le pilote choisit son altitude de croisière en fonction des performances de l'avion, de la durée de la croisière (les temps de montée et de descente ne sont pas négligeables), des courants aériens et de la réglementation locale. Sur un vol long il pourra être amené à modifier cette altitude sur certains segments.

Ordre de grandeur des altitudes de croisière utilisées par les avions de transport de passagers :

• moteur à pistons (avions anciens) :

• turbopropulseurs : 5 000 m

• turboréacteurs : > 10 000 m

Pour un vol commercial, le choix de l'altitude de croisière inclut aussi des facteurs liés à la durée totale du vol.

 

      Lors de cette phase, l'avion atteint une vitesse, dite de croisière, correspondant au régime des moteurs prévu pour la partie courante d'un vol, c'est-à-dire sans la phase de montée et d'approche en vue de l'atterrissage. L'avion suit un trajet dans une configuration optimale du point de vue de sa consommation en carburant, appelée "croisière économique" (en anglais: best performance cruise speed). Toutes les surfaces de contrôle extensibles (dispositif hypersustentateur) de même que letrain d'atterrissage, si cela est possible, sont rétractés au maximum pour éviter toute traînée intempestive (clean configuration).

 

      La consommation minimale de carburant est quasiment indépendante de l'altitude, mais elle est proportionnelle à la vitesse et à la masse de l'avion et inversement proportionnelle à la densité de l'air.

La masse de l'avion diminue avec la consommation de carburant. En théorie il devrait monter en continu pour réduire sa consommation, mais cette option n'est pas possible pour le contrôle aérien. La montée, si elle est souhaitée, se fait par palier. (Note : le Comet, premier avion à réaction faisait exception car il était alors le seul à voler entre 12 000 et 14 000 m d'altitude. Cette exception a été ensuite utilisée par le Concorde dans la zone 15 000 - 18 000 m).

 

      Beaucoup d'avions sont maintenant équipés de pilotes automatiques permettant de contrôler et maintenir les paramètres de pilotage et de navigation. La tâche du pilote pendant la croisière est simplifiée et son rôle essentiel est alors de contrôler le bon fonctionnement de tous les systèmes.