Что будет, если поднять пассажирский самолёт на высоту гораздо больше 10 км?

Самолету ничего не будет железка она и есть железка.
Температуры в стратосфере выше тропопауза не понижаются и на прочность за счёт повышения хрупкости это не повлияет. Высотная система на больших высотах поддерживает не давление в кабине, а перепад с наружным воздухом и перенагрузок по избыточному давлению на герметичную часть тоже не будет.
Вот только с аэродинамической точки зрения это невозможно, если только на стратостате будете туда поднимать (((
С подъемом на высоту диапазон скоростей от минимума до максимума снижается и на практическом потолке остаётся одно значение скорости, превысит которое машина не в состоянии, а понижение приведёт к сваливанию...
Теоретически, можно обойти это за счёт полёта по баллистической кривой, когда подъемная сила не нужна вообще, но это потребует источников высокой тяги, недоступной штатным ГТД на данных высотах.
Почитайте про рекорды высоты на МИГ-25/31, там были именно баллистические или близкие к ним траектории)))

По мере набора высоты плотность воздуха уменьшается, а вместе с ним и лобовое сопротивление. То есть самолет начинает расходовать меньше топлива. Однако так происходит до условной высоты 12 тыс. метров. Выше в воздухе становится недостаточно кислорода для сжигания топлива — воздушное судно »проваливается».

1. Крыльям будет тяжело "держать".
2. Маловато кислорода (а он нужен).
3. А зачем?!

упадет, скорости не хватит поддерживать необходимую подъемную силу в разреженной атмосфере

ну на 5 км выше можно- но будет перерасход топлива!

Реактивные двигатели на высоте 20-30 км не смогут работать и заглохнут
Плюс крылья на такой высоте не могут обеспечить достаточную подъемную силу
В результате дозвуковой пассажирский самолет не может подняться на такую высоту
И если вдруг чудом окажется там, то будет падать до высоты 9-10 км, где, вероятно, удастся запустить двигатели.

Ну а сверхзвуковые "Конкорды" и Ту-144 постоянно летали на высоте 16-18 км.

Билеты слишком дорогие будут. Суперсоники Ту-144 и «Конкорд» из-за этого и "сошли со сцены".

писды дадут чтоб хернёй не занимались с подъёмами

Он не сможет удержаться в настолько (для 20-30 км) разряженном воздухе

У тебя роста не хватит.
"Конкорды" и Ту-144 летали и повыше.

Обычный турбо?
Или реактивный?
Реактивные могут взлетать до границы со стратосферой, на 20 км. Они рассчитаны.
А простой, пукнет на высоте 12 км и завалиться назад, тяги не хватит, и камнем упадет причем именно задницей вниз.

люди просто задохнутся

Он не поднимется, там разряженная атмосфера. Или завалится жопой назад -и это конец всем живым.