Остання рухається з максимально можливою для даних умов швидкістю, яка перевищує швидкість звуку в даній речовині.

Для ацетилено-кисневих сумішей швидкість детонації становить приблизно 2000—3000 м/с.

Детонаційна хвиля являє собою комплекс ударної хвилі та зони хімічної реакції, і її швидкість стала для даних геометричних розмірів ствола і складу газу.

В ударній хвилі газ стискається до кількох десятків атмосфер. При цьому температура підвищується до кількох тисяч градусів і стає значно більшою за критичну температуру, при якій газова суміш вступає в реакцію.

За зоною хімічної реакції перебувають продукти детонації, які мають високий тиск і температуру. Вони йдуть слідом за детонаційною хвилею зі швидкістю, яка менша за швидкість детонаційної хвилі на швидкість звуку.

Після досягнення детонаційною хвилею відкритого кінця ствола вона руйнується, оскільки може переміщуватися лише зі сумішшю газів, здатною до детонації. Загасаюча ударна хвиля може переміщуватися і поза стволом, але на відстані, більшій, ніж 100 мм, її амплітуда близька до нуля.

Продукти детонації починають витікати зі ствола у вигляді надзвукового нерозрахункового струменя; температура і тиск продуктів детонації у стволі зменшуються. Витікання відбувається доти, доки тиск продуктів на виході зі ствола не зрівняється з атмосферним, після цього навколишнє повітря засмоктується в ствол спочатку біля стінок, а потім по всьому перерізу і заповнює його більшу частину.

На рис. 3.6 показано структуру детонаційної хвилі. Перед ударною хвилею знаходиться незбурена газова суміш із температурою Тх. За фронтом ударної хвилі, який має протяжність і1,, температура набагато вища (Т2), а газ дуже стиснугий.

У зоні протяжністю ^ відбувається релаксація обертальних і коливальних ступенів вільності, тобто взаємні переходи енергії ступенів вільності поступального руху, обертання і коливання молекул при їх співударі.

У зоні релаксації температура знижується до величини Т3 внаслідок зменшення енергії поступального руху, але при цьому значно збільшується енергія коливального руху, що істотно полегшує проходження хімічних реакцій. Потім внаслідок хімічних перетворень температура в зоні протяжністю 53 знову збільшується і досягає максимального значення Т4.