論文指出，相比時速350公里列車，時速400公里列車運行時的總阻力增加近30%。

科學家宣布開發(fā)出一種可降低下一代高速列車空氣阻力的新方法。研究人員稱，這種方法有望實現(xiàn)時速400公里列車的節(jié)能運行。

目前大多數(shù)高速列車運行時速為350公里，但下一代列車的時速預計將達到400公里。因此，研究空氣阻力特性并提出具有應用價值的減阻方案非常重要。來自中國的科研團隊利用數(shù)值模擬方法，分析時速400公里高速列車的氣動特性。他們發(fā)現(xiàn)，列車頭、受電弓和轉(zhuǎn)向架產(chǎn)生的空氣阻力占很大比例。

研究人員隨后測試了具有不同流線型長度、列車高度、受電弓平臺深度、受電弓結(jié)構、轉(zhuǎn)向架護板和底板的高速列車在運行時受到的阻力。該團隊隨后綜合各區(qū)域的減阻方案，提出了一種新設計，該設計的空氣阻力比原始模型降低了22.11%。

科學家表示，對于列車而言，高達30%的牽引能耗用于克服運動阻力。此外，高速列車意味著更高的能耗。論文指出，相比時速350公里列車，時速400公里高速列車運行時的總阻力增加近30%。因此，該團隊的方法依賴于對多個列車部件的設計優(yōu)化，與現(xiàn)有運營車型相比，實現(xiàn)了22.11%的空氣阻力降低。該團隊稱，這是近年來高速列車最重大的改進之一。

論文第一作者、中南大學軌道交通安全重點實驗室的王田天教授解釋說："大幅減阻的關鍵在于對多個列車部件進行協(xié)同改進。傳統(tǒng)方法通常側(cè)重于單獨優(yōu)化單個元素，但我們發(fā)現(xiàn)，同時改進列車頭形狀、受電弓設計和轉(zhuǎn)向架護板可以帶來顯著改善。"

科學家觀察到，將流線型車頭延長至15米并降低列車高度可帶來顯著的空氣動力學效益。王田天表示："經(jīng)過重新設計的低阻力受電弓具有優(yōu)化的幾何結(jié)構，其性能提升顯著。此外，在某些特定應用中，某些不平整的轉(zhuǎn)向架護板配置可能比傳統(tǒng)的齊平設計更具優(yōu)勢。"盡管還需要更多研究，但所提出的減阻措施可以指導工程師制造出具有更好空氣動力學形狀的高速列車。

截至目前，中國已經(jīng)試驗了最高時速可達453公里的CR450列車。在商業(yè)運營中，其最高時速可達400公里。上海磁懸浮列車的運行時速為460公里。法國改裝的TGV列車早在2007年的測試中就達到了時速357英里，但在正常運營中，其運行時速在167至199英里之間。日本的超導磁懸浮列車在測試中也達到了時速375英里。日本還計劃推出最高時速可達314英里的JR超導磁懸浮L0系列列車。

該論文發(fā)表在《風力工程進展》期刊上。

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