При повышении скорости удельный расход топлива л/км безусловно вырастет.
Даже у самолётов семейства Су-27, 30 и выше, есть скорость наибольшей дальности полёта (скорость при которой удельный расход топлива минимальный, а КПД по дальности максимальный).
Соответственно при увеличении скорости КПД будет падать.
Но, повторюсь, пролетев 150 км/ч вместо 100 км/ч вы тратите в 1,5 раза меньше времени (а при встречном ветре возможно 1,7 и даже в 2 раза, зависит от силы ветра). В конце концов за экономию времени тоже приходится платить, а иногда это дорогого стоит!
Частный пример из моего недавнего перегона самолета, когда световой день и сумерки весьма короткие. И сжечь лишних 10-15 литров, но прибыть за 20 мин ДО наступления темноты, а не через 20 минут ПОСЛЕ, совсем малая плата, по сравнению с теми проблемами и рисками, которые могут возникнуть когда земли уже почти не видно.