В квазиодномерном приближении с использованием аналитических методов получена модель устойчивого распространения неидеальной детонации открытых цилиндрических зарядов с диаметрами, близкими к критическим. Найдено решение замыкающего уравнения модели, которое непосредственно связывает среднюю скорость разложения в детонационном фронте, определяемую параметрами уравнения формальной кинетики и зависящую от скорости детонации, газодинамические параметры исходного взрывчатого вещества и продуктов его реакции (показатели изоэнтропы), длительность химического пика и скорость идеальной детонации, а также отношение диаметра заряда к длительности химического пика идеальной детонации. Получено уравнение, отражающее зависимость скорости неидеальной детонации от диаметра заряда. Критический диаметр определен как граница области значений диаметров заряда, при которых это уравнение еще имеет решение. Показано, что выражение для фундаментальной характеристики детонационного процесса — соотношения времени разброса и времени реакции взрывчатого вещества при учете расходимости реагирующего потока в искривленном детонационном фронте — отличается от выражения, использованного в принципе Харитона, а критическое значение этого соотношения в общем случае отличается от единицы и является переменной величиной, зависящей от особенностей кинетики разложения вещества в ударных волнах. На основании проведенных расчетов сделан вывод о том, что изменения микроструктуры заряда взрывчатого вещества одного и того же состава, отображаемые изменениями параметров уравнения формальной кинетики, сопровождаются относительными изменениями критического диаметра, многократно превышающими относительные изменения длительности химического пика идеальной детонации