高速列车高速行驶时,迎面而来的不仅是风,还有一股强大的空气动力。这种力量能托举列车,

高速列车高速行驶时,迎面而来的不仅是风,还有一股强大的空气动力。这种力量能托举列车,也能掀翻它。当车速达到每小时300公里时,车头要穿透空气流,先遭遇正压,再把气流挤向车身各处。这种压力分布不均,头部正压高、头顶和侧墙负压低。为了保证空调进出风效果,进风口应设在正压区,排风口应放在负压最深的地方。 两列动车相对行驶时,空气瞬间被挤压反弹,产生巨大的冲击波。速度越高,冲击波越强。这可能震碎车窗、撕开密封条。因此铁路部门把会车时段列为高危时刻,乘务员需要提前检查门窗状态并准备应急措施。 列车钻进隧道时就像在玩“压力过山车”。隧道截面、列车长度、车头形状和车速共同决定压力波动程度。一旦列车尾部离开洞口,压力瞬间回到正常水平,这种剧烈变化可能让人感到不适。严重的话还会产生比正常环境高几倍的负压峰值。 高速列车运行时也会诱发纵向气流,在站台附近产生17米/秒的“列车风”。这足以把小物件吹飞或把不牢固设备吹落。为了安全起见,当车速超过每小时160公里时禁止任何人进入隧道。 高速行驶中要面对六股力量的攻击:空气阻力、升力、横向力和三种力矩。设计良好的头型能减少30%以上的气动阻力。 为了轻量化,使用铝合金车体是主流选择。借助有限元分析技术把结构设计优化后,最多可以再减轻10%的自重。每减轻1吨重量就能降低牵引能耗与排放。 为了锁住噪声和压力,使用了五种密封技术:连续焊缝、固定车窗、橡胶大风挡、压力保护阀和密封厕所设计。 在源头和传递路径两个方面进行降噪处理:弹性车轮和轮轨降噪器能先减少三分之一的轮轨噪声;双层墙、阻尼地板等能再减少4-5分贝(A)。这样乘客耳膜不适率可降低七成以上。