Скорость зависит от уравнения состояния и начальной энергии, а не имеет универсального значения.
Обычная звуковая волна — малое возмущение давления. Ударная волна настолько сильна, что воздух перед фронтом сжимается и нагревается скачком, а нелинейные части сигнала догоняют друг друга, создавая тонкую границу.
Скорость звука в сухом воздухе у поверхности около 343 м/с при 20 °C, но меняется с температурой и составом.
Почему взрывной фронт замедляется
Рядом с мощным взрывом избыточное давление велико, и фронт идёт значительно быстрее звука. По мере расширения энергия распределяется по большей площади и нагревает больше вещества. Скачок ослабевает, скорость приближается к акустической, затем волна превращается в обычный звук.
Реальные здания, грунт, ветер и конечная длительность источника нарушают сферическую симметрию.
У самолёта сверхзвуковые области создают устойчивые скачки, образующие звуковой удар. В воде скорость звука выше, и высокая плотность делает подводную ударную волну особенно опасной. В твёрдом теле существуют продольные и поперечные режимы.
Фронт переносит возмущение, а не одну порцию воздуха
Частицы среды кратко ускоряются, сжимаются и затем движутся иначе, тогда как область резкого изменения проходит дальше. Сильная волна идёт быстрее обычного звука и постепенно ослабевает, расширяясь и теряя энергию. Отражение от поверхности и неоднородность атмосферы меняют давление, поэтому повреждение зависит не только от расстояния до источника.
Для идеализированного точечного взрыва радиус зависит от энергии, плотности среды и времени по автомодельному закону Седова—Тейлора. Число Маха — отношение скорости объекта или потока к местной скорости звука, а не фиксированное количество километров в час. Сильный фронт может идти быстрее малосигнальной скорости звука, но замедляется при ослаблении.
Поэтому вопрос о скорости требует указать среду, температуру, давление и силу фронта. Значение «скорость взрыва» может относиться к детонации в веществе, удару в воздухе или разлёту осколков — это разные процессы.
