Метод  ударных труб – метод изучения кинетики химических, физико – химических и молекулярных физических процессов в газовых смесях и на поверхности раздела фаз с помощью ударных волн.

Ударная труба – это длинная труба, перегороженная у одного из концов тонкой диафрагмой. В секцию, расположенную за диафрагмой, накачивается газ под высоким давлением. В начальном состоянии имеются две однородные области с

Диафрагма, разделяющая две области исходных однородных состояний, разрывается. При этом возникает ударная волна, распространяющаяся по трубе. Если эффектами трения о стенки трубы можно пренебречь, то эту волну можно рассматривать как плоскую волну, и если ограничиться временем, когда волна еще не отразилась от концов трубы, то точное решение можно получить аналитически.

На рис.1 изображена (x,t)–диаграмма. Поверхность, разделяющая два газа, движется по трубе; возникают ударная волна сжатия, распространяющаяся в сторону газа с низким давлением, и волна разрежения, распространяющаяся в сторону газа с высоким давлением. Поскольку начальные условия не выделяют характерной длины или интервала времени, а длины секций трубы не существенны на ранней стадии, когда возмущения еще не достигли концов, соображения размерности показывают, что решение должно быть постоянным на прямых x/a₁t = const в (x,t)–плоскости. Следовательно, скорости ударной волны и поверхности раздела должны быть постоянными, а волна разрежения должна описываться веером, центрированным в начале координат.

Как показано на рис.1, существуют области однородного состояния 1, 2, 3, 4, причем в областях 1 и 4 состояния совпадают с исходными однородными состояниями.

Задачу можно, следовательно, рассматривать как комбинацию двух задач о поршне, интерпретируя движение поверхности раздела как движение поршня. Скорости течения по обе стороны поверхности раздела должны совпадать со скоростью самой этой поверхности, так что для течений с обеих сторон поверхность раздела подобна твердой стенке. Однако ее движение заранее не известно и должно быть определено в процессе решения задачи.

Если скорость поверхности раздела равна , то можно использовать условия на разрыве с u₂ = V, u₁ = 0 и выразить p₂ и U через V.

.

Газ по разным сторонам от диафрагмы может иметь различные значения γ. Мы используем обозначение γ₁ для области 1 и γ₄  для области 4. Волна разрежения между областями 3 и 4 является простой волной, для которой

.

Для политропного газа:

.

В случае необходимости можно определить детали течения в центрированной простой волне; решение аналогично, но с другим семейством характеристик.

На этой стадии решение полностью определено, если известна скорость v. Поскольку поверхность раздела не имеет массы и суммарная сила, действующая на нее, должна равняться нулю имеется еще одно соотношение, а именно p₂ = p₃.

С помощью метода ударных труб можно исследовать кинетику химических и физико–химических процессов в средах с высокой плотностью при давлениях сотни тысяч - млн. атм. Для этого необходимы мощные ударные волны.

Метод ударных труб применяется для исследования различных химических реакций, диссоциации и ионизации молекул, возбуждения и релаксации последних, явлений адгезии, испарения, воспламенения, дробления и агломерации капель и твердых частиц и т. п.

Первые ударные трубы появились в конце 19 в., с тех пор развитие техники ударных труб позволило превратить ударные волны в самостоятельный инструмент для исследований. В ударной трубе можно получить газ, однородно нагретый до 10 000°К и выше. Такие возможности широко используются при изучении многих химических реакций, различных физических процессов. В астрофизических исследованиях основными данными являются спектры звезд. Точность интерпретации этих спектров определяется результатами сравнения со спектрами, полученными на ударных трубах.

С конца 1920-х стала развиваться сверхзвуковая аэродинамика. Первая сверхзвуковая аэродинамическая труба в США (в Национальном консультативном комитете по аэронавтике, NACA) была создана к 1927, в СССР – в 1931–1933 (в Центральном аэрогидродинамическом институте), это открыло новые возможности экспериментального исследования ударных волн. Сверхзвуковое течение качественно отличается от дозвукового, в первую очередь, наличием ударных волн. Возникновение ударных волн приводит к значительному повышению сопротивления движущихся тел (столь значительному, что возник термин – волновой кризис), а также к изменению действующих на эти тела тепловых нагрузок. Вблизи ударных волн эти нагрузки очень велики и, если не предприняты соответствующие меры защиты, может произойти прогорание корпуса летательного аппарата и его разрушение. Крайне важная проблема в аэродинамике – предотвращение бафтинга (появления нестационарных ударных волн у поверхности летательного аппарата). При бафтинге действие динамических и тепловых нагрузок становится переменным по времени и месту приложения, противостоять таким нагрузкам намного сложнее.