Воздух в кабинах летательных аппаратов должен удовлетворять определенным санитарно-гигиеническим требованиям, в частности по содержанию вредных газовых примесей. Согласно Единым нормам лётной годности гражданских самолётов (ЕНЛГС) [5] концентрация вредных веществ в воздухе кабины пассажирского самолета не должна превышать (мг/м3):
- окиси углерода - 20
- окислов азота - 5
- паров топлива (в пересчёте на углерод) - 300
- ароматических углеводородов - 5
- паров и аэрозолей синтетических смазочных масел - 5
- фторорганических соединений (в пересчёте на фтористый водород) - 0,5
- формальдегида - 0,5
- альдегидов (суммарно) - 0,6
На высотах более 7 км при продолжительности полёта до 3 часов, включая время набора высоты и снижения, средневзвешенная концентрация озона О3 в воздушной среде кабины не должна превышать 0,2 мг/м3; при продолжительности полёта более 3 часов – 0,1 мг/м3. Не допускается присутствие в воздухе кабины других вредных веществ, влияющих на работоспособность и здоровье экипажа и пассажиров.
Вредные газовые примеси поступают в кабину от людей (членов экипажа и пассажиров), они являются основными источниками загрязнения воздуха. В процессе жизнедеятельности человек выделяет более 400 химических соединений, в том числе с выдыхаемым воздухом в окружающую среду поступает 149 веществ, с поверхности кожи – 271. Количество выделяемых человеком веществ весьма изменчиво и зависит от индивидуальных особенностей организма, питания, двигательной активности, возраста и некоторых других факторов. В наибольших количествах выделяются такие вещества, как аммиак, ацетон, альдегиды, жирные кислоты, окись углерода, углеводороды, углекислый газ. Токсикологическая значимость выделяемых соединений неодинакова.
Вредные газовые примеси могут поступать в воздух кабины ЛА также в результате газовыделений элементов её конструкции (воздухораспределительных решеток, ковровых дорожек, обивки кресел, стен, различных предметов интерьера салона и т.п.), выполненных из неметаллических материалов или имеющих неметаллические покрытия. В нормальных условиях поступление вредных примесей от этих источников достаточно низкое и имеет значение только при возгорании.
Необходимый газовый состав воздуха обеспечивается посредством вентиляции кабины атмосферным воздухом, при этом концентрация выделяемых вредных примесей уменьшается за счёт добавления к воздуху кабины чистого воздуха. Однако подаваемый в кабину воздух можно назвать чистым лишь условно. Во-первых, атмосферный воздух может содержать выбросы промышленных предприятий или транспорта, дым и т.д. Во-вторых, вентиляция кабин осуществляется воздухом, отбираемым от компрессоров авиационных двигателей. Загрязнение этого воздуха может произойти в результате попадания паров топлива или продуктов термодеструкции горюче-смазочных материалов. Концентрация вредных веществ существенно зависит от времени эксплуатации силовых установок. Подача в кабину воздуха с концентрацией вредной примеси выше её предельно допустимого значения совершенно недопустима.
Расчёт расхода воздуха, необходимого для вентиляции кабины, производится исходя из условия разбавления подаваемым в кабину воздухом вредных примесей, выделяющихся внутри кабины, до достижения их предельно допустимых концентраций. В случае присутствия в воздухе кабины двух или нескольких веществ однонаправленного биологического воздействия сумма отношений фактических концентраций каждого из них к их предельно допустимым концентрациям не должна быть больше единицы.