A resposta teórica para a sua pergunta é que você sempre pode obter uma autorização IFR diretamente do ATC pelo rádio, e arquivar um plano de vôo com antecedência não é necessário (mas é altamente recomendável evitar atrasos).
Na realidade, no entanto, você deve apresentar antecipadamente, se possível. Isto é do OBJETIVO 5-1-8 (minha ênfase):
Instrument flight plans may be submitted to the nearest FSS or ATCT either in person or by telephone (or by radio if no other means are available). Pilots should file IFR flight plans at least 30 minutes prior to estimated time of departure to preclude possible delay in receiving a departure clearance from ATC.
O sistema de plano de voo IFR está lá por boas razões: ele ajuda o ATC a gerenciar o espaço aéreo ocupado e evita a necessidade de longas discussões por rádio. Se você não apresentar um plano de vôo com antecedência, provavelmente vai incomodar o ATC e poderá ficar atrasado porque ele não poderá atender a sua solicitação diretamente.
Autorizações por pop-up, por definição, não têm um plano de voo completo preenchido com antecedência, mas elas têm um plano de voo IFR abreviado :
An authorization by ATC requiring pilots to submit only that information needed for the purpose of ATC. It includes only a small portion of the usual IFR flight plan information. In certain instances, this may be only aircraft identification, location, and pilot request. Other information may be requested if needed by ATC for separation/control purposes. It is frequently used by aircraft which are airborne and desire an instrument approach or by aircraft which are on the ground and desire a climb to VFR-on-top.
O tempo não é previsível e um voo VFR pode ter que se tornar IFR por razões de segurança, então deve haver alguma flexibilidade para aeronaves que estão realmente no ar. Uma folga de pop-up é apenas uma maneira diferente e mais simples de solicitar uma autorização de IFR; uma vez que você o tenha, você é o IFR e opera exatamente da mesma maneira que faria se tivesse entrado com antecedência.
Descendo para as condições VFR é uma idéia interessante, mas o ATC não pode liberar você para descer abaixo da altitude mínima IFR para a área. Você pode solicitar a altitude mais baixa que o ATC pode lhe dar e cancelar a IFR se você sair. Mas descer sem uma restrição de altitude específica parece ser muito arriscado: a tentação seria continuar indo para baixo para "dar uma olhada", e isso poderia acabar como um Incidente CFIT .Finalmente, pelo menos na minha experiência, a 'regra' de 30 minutos é realmente uma diretriz para evitar atrasos. Eu nunca tive um problema de arquivamento IFR e partindo 15 minutos depois, mas geralmente eu estou voando entre os aeroportos de classe C ou D e o espaço aéreo não é particularmente ocupado. Um aeroporto de classe B é provavelmente uma história diferente.