彭冰

用技术与多种外力“斗法”

“车头不仅是高铁的‘脸面’，更是高速动车组的关键核心技术之一。”作为车体研发部端部开发室主任，今年37岁的许鹏，已率队为中国高铁打造过许多种靓丽“头型”。在这位身经百战的车头设计师看来，一个出色的“头型”，首先必须具备优异的空气动力学性能。

原来，疾驰中的高铁会同时受到周围空气多种力的作用，比如空气阻力、气流升力、会车时的交会压力波、侧风带来的侧向力等等，都是阻碍列车安全平稳高速运行的“天敌”。

其中，空气阻力可谓“头号劲敌”。就像我们在5级大风中逆风而行会感觉寸步难行，高铁速度越快，空气阻力越大。根据空气动力学原理，车头的长细比越大，阻力系数越小。加大车头的长细比，还可减少列车会车时的交会压力波和通过隧道时的隧道压力波。

大家坐火车都有过这种体验：当对面列车疾驰而过时，伴随一声呼啸，车身会瞬间发生横向晃动，这就是因为相对运动的车头挤压空气，使车侧壁上的空气压力产生了很大波动。列车过隧道时，也会引起隧道内空气压力急剧波动，形成一定冲击力。骤然的压力变化，可造成车体侧窗破碎、车辆蛇形运动等可怕后果。

“比如，我们研发的复兴号CR400BF，其‘头型’就比和谐号长2米左右，车头总长度接近10米，整体形态更加流线，列车因此‘飞’得更快、更稳、更节能。”许鹏说，复兴号的车厢更高更宽。不过，虽然“身材”较和谐号高大，但其运行阻力反而降低了12%。这背后，低阻力流线型车头功不可没。……