При детонации ЭКМ теоретически возможны три основных механизма химических реакций: ударный баллистический и смесевой.

Ударным называют такой механизм, при котором ЭКМ в результате сжатия и разогрева разлагается в зоне реакции детонационной волны одновременно во всех ее точках. Такой механизм характерен для высокогомогенных ЭКМ. Разновидностью ударного механизма является центровой механизм, при котором под действием УВ химические реакции возникают в локальных очагах – многочисленных центрах реакции. Такими центрами являются, прежде всего, высокоплотные минеральные добавки или кристаллы БВВ.

Баллистическим называют такой механизм взрывчатого превраще­ния, когда в зоне реакции детонационной волны происходит горение с поверхности отдельных частиц. Такой механизм характерен для мало­плотных или пористых ЭКМ.

Смесевым называют механизм реакций взаимодействия нескольких веществ, не находящихся в молекулярном контакте. Такой механизм характерен для гетерогенных систем. Процесс при этом имеет ряд стадий − разложение окислителя и горючего с дальнейшим взаимодействием продуктов их газификации.

Отличительная особенность технологического процесса изго­товления зарядов из БП состоит в том, что при формовании заря­да в шиек-пресс поступает полуфабрикат (таблетка) с низкой гра­виметрической плотностью (ρ = 0,7…0,9 г/см³), и в витках шнека его плотность постепенно увеличивается до плотности готового пороха (ρ ≈ 1,6 г/см³).

Остановимся более подробно на особенностях детонации полуфаб­рикатов или так называемых рыхлых структур БП. Они в основном де­тонируют по баллистическому механизму (когда зерна сгорают с по­верхности) с низкой (1000...4500 м/с) скоростью детонации. Однако полуфабрикаты некоторых БП способны детонировать с аномально высокой скоростью (7000…7500 м/с).

Рыхлые структуры БП подразделяются на два класса. Рыхлые струк­туры первого класса отличаются тем, что размер отдельного зерна в за­ряде меньше критического диаметра детонации готового пороха в виде шашки высокой плотности. Поэтому отдельные зерна не способны детонировать, а могут только сгорать в общем фронте детонационной вол­ны (т.е. детонировать только с очень низкой скоростью). Рыхлые струк­туры второго класса состоят из зерен, размер которых больше крити­ческого диаметра готового пороха в виде шашки высокой плотности. Такие зерна могут не только сгорать, но и детонировать (по центровому механизму) каждое в отдельности в общем фронте детонационной вол­ны. Поэтому рыхлые структуры второго класса уже при насыпной плотности способны детонировать как в режиме низкой скорости (баллис­тический механизм), так и высокой (центровой механизм), в зависимо­сти от условий инициирования. Низкие скорости детонации возникают в случае, если заряды этого класса инициировать УВ малой интенсив­ности (как при переходе горения в детонацию), а высокие − если инициировать интенсивным им­пульсом (плотным детонатором). Если в заряде рыхлой структуры вто­рого класса скорость детонации (режим низкой скорости) достигнет значения 3000 м/с, то она скачкообразно возрастет и процесс детонации далее будет идти в режиме высокой скорости, т.е. произойдет смена баллистического механизма детонации на центровой.

Смена механизма детонации происходит, когда давление во фронте детонационной волны рыхлой структуры 2−го класса достигает 1... 4 ГПа (в зависимости от состава пороха). Величина давления рассчитана с использованием зависимости: p = ρD²/4, где р − давление детонации; ρ − плотность ЭКМ; D − скорость детонации.

При продвижении порохового полуфабриката по сужающемуся ка­налу винта шнек-пресса происходит его уплотнение с одновременным деформированием зерен. По достижении плотности 1,2... 1,3 г/см³ рых­лая структура первого класса, так же, как и второго, может детониро­вать по центровому механизму. Однако при указанной плотности сжи­маемость и пористость структуры снижаются настолько, что по балли­стическому механизму детонация распространяться уже не может (при реальных значениях площади поперечного сечения канала винта и мас­сы стенок). Для дальнейшего прохождения в спрессованный порох де­тонация должна перейти на другой механизм, что возможно лишь в слу­чае достижения ею на этом участке достаточно высокой скорости, обес­печивающей указанное выше давление во фронте.

Скорость детонации в рыхлом полуфабрикате баллиститного поро­ха зависит от его состава, структуры (плотность, степень желатинизации, размер зерна и т. д.), прочности и массы оболочки шнек−пресса, а также диаметра заряда и крутизны нарастания плотности по длине за­ряда. При определенном сочетании указанных факторов происходит весьма необычное явление − разрыв детонационной цепи в заряде нара­стающей плотности, при возбуждении в нем детонации с низкой скоро­стью.

Оригинальные исследования по воз­буждению детонации в зарядах нарастающей плотности в стальных оболочках экспериментально подтвердили наличие этого явления. Было установлено, что разрыв процесса детонации происходит в заряде из зерен баллиститного пороха (с монотонно возрастающей плотностью) на участке с плотностью 1,2... 1,3 г/см³, при крутизне ее нарас­тания не менее 1,5г/(см³ ˑ м) в зависимости от структуры полуфабрика­та, состава пороха, диаметра заряда, а также прочности и массы обо­лочки. Разрыв процесса детонации происходит в случае, если давление  во фронте ударной волны не успеет достигнуть критического значения, необходимого для возбуждения детонации по центровому механизму в последующих, более плотных слоях заряда. Определяющее значение в явлении разрыва детонационной цепи в заряде нарастающей плотности имеет крутизна нарастания плотности (или обратная величина − длина рабочего участка изменения плотностей).

Увеличение скорости и соответственно давления во фронте детонационной волны при детонации заряда нарастающей плотности происходит с отставанием от значений, соответствующих текущим значениям плотности. Это отставание тем больше, чем крупнее и плотнее зерна полуфабриката, и чем круче нарастает плотность заряда.

Факторы, влияющие на возможность разрыва детонационной цепи в зарядах нарастающей плотности, учитываются при конструировании щнек-прессов, используемых для формования зарядов из БП.  В реальных условиях для каж­дого состава пороха и конструкции шнек-пресса подбирается (путем испытаний в специальных моделях) пороховой полуфабрикат с такими параметрами (плотность и размер зерен), при которых исключалась бы возможность выхода детонации из рыхлого пороха в плотный, т. е. из шнек-пресса в пресс-инструмент и шашку пороха.