Tous les pilotes qui composent la patrouille sont pilotes de chasse, instructeur à l'école de pilotage de Cognac . Ils se divisent en deux catégories, les permanents de l'école et les pilotes en parrainage à Cognac.
Les permanents ont fait le choix de quitter définitivement la carrière opérationnelle, afin de se consacrer à l'instruction.
Les parrainés, quant à eux, quittent momentanément leur unité opérationnelle, pour se consacrer pendant deux ans, voire 3, à la formation de base des futurs pilotes de l'armée de l'air (c'est un passage obligé dans leur carrière).
En 2011, l'équipe est composée de cinq pilotes : le leader, 2 équipiers droits (les N°2), 2 équipiers gauches (les N°3). Pour chaque meeting, le leader s'entoure d'un équipier droit et d'un équipier gauche, et de l'un des deux autres équipiers qui joue le rôle indispensable de N°4. L'équipier restant profiter d'un week-end en famille.
En meeting, le N°4, surveillant des vols (au sol), s'occcupe de la sécurité environnante de la patrouille lors de ses représentations. Il réalise le commentaire des évolutions de la patrouille, part importante de la réussite du spectacle, et travaille à la logistique lors des déplacements.
Le N°4 est assisté au point central d'un sous-officier de la spécialité photo-vidéo, qui est chargé de filmer les évolutions de la patrouille. Pour la saison 2013, ce rôle est assuré par la SGC Barbara Le Prat et le CLC Cédrick Tirton.
La patrouille Cartouche Doré se déplace avec 4 TB 30 Epsilon aux couleurs de la patrouille (sous réserve de la disponibilité des avions) pour rejoindre le lieu de présentation.
Le 4e avion sert de remplaçant en cas de défaillance technique d'un des trois autres. Afin de faire face sur place à d'éventuels dépannages et entretiens mineurs des avions, les pilotes sont accompagnés par deux mécaniciens de la société ECATS.
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