本文转自:解放军报
高铁车头为何都是“子弹头”造型
■宋可旸 刘楷睿
当前,我国“八纵八横”的全国性铁路网,覆盖了99%的20万人口以上城市和96%的50万人口以上城市,为人民群众出行提供了极大便利。高铁作为我国交通网上的一张“亮丽名片”,向世界展示着不断跃升的中国速度与中国力量。
当我们站在高铁站台上,列车那独特的“子弹头”造型格外引人注目。你是否好奇,为什么高铁车头都是“子弹头”造型呢?
其实,“子弹头”的独特设计,本质上是流线型造型,其背后蕴含着高铁设计师们的智慧。
减阻提效,节能前行。从空气动力学的角度来看,流线型造型可以大幅减少空气阻力。高铁运行速度极快,一般时速可达300公里,目前世界最快高铁——我国CR450动车组,试验时速可达450公里。高速运动下,空气会堆叠在车头前方,形成一堵“空气墙”,阻碍高铁前进。而流线型造型可以极大减少空气阻力的影响,让空气顺着“子弹头”的四周流过,实现“高速低阻”。复兴号高铁的流线型车头设计,使得列车运行阻力降低了12%,人均百公里能耗下降17%,往返京沪一次即可节省将近5000度电。
稳流护航,安全无忧。流线型设计关乎列车运行的稳定性和安全性。在高速行驶过程中,流线型车头可以更好地引导气流从左右两侧流动,使两侧空气压力平衡,从而避免发生“左右晃动”的蛇形摆动。而且,一旦发生碰撞等极端情况,“子弹头”设计能够更好地分散冲击力,将碰撞能量均匀地分散在车头各个部位,从而减少对乘客和车体的损害,为乘客生命安全提供保障。
降噪舒适,静享旅程。流线型造型可以降低列车运行时发出的噪声。高速运行的高铁,会引起空气流紊乱,产生气动噪声。有研究表明,当高铁以300公里/小时以上的速度运行时,气动噪声可以达到80至90分贝。在列车交会时,气动噪声甚至可以超过100分贝。简单来说,相当于把耳朵贴到最大音量的音响旁听摇滚音乐。但流线型车头凭借流畅曲线和光滑表面,能让空气“有序撤离”车头前方,从而降低噪声,为乘客们提供宁静舒适的乘坐环境。
此外,“子弹头”设计还承载着美学与文化的双重寓意。在现代交通工具设计中,美学与功能性并重已成为一种潮流。虽然高铁车头都呈现出流线型特征,但不同车型在“头型”上有细微差别。这些各具特色的“子弹头”不仅赋予了每款高铁车型独特的别称,如“青铜剑”“骏马”“飞龙”等,更令它们成为一道道风驰电掣于神州大地上的靓丽风景。