在高速列车空气动力特性动模型实验室，通过动模型展示最高时速；在轨道交通安全重点实验室，碰撞实验台可亲身感受铁路碰撞过程中的耐撞性……从1997年至2007年，中国铁路6次大提速，每一个模型都在这里进行过实验，每一个新研制的车型都是从这里走向全国各条线路。

日前，政协融媒记者跟随省政协委员、中南大学交通运输工程学院高速列车研究中心副主任许平，走进中南大学高速列车研究中心，探寻高速列车速度和安全背后的奥秘。

许平在中国（湖南）国际轨道交通产业博览会暨高峰论坛作学术报告。受访者供图

自主研发填空白创第一

上世纪90年代初，国内还没有高速列车。为了填补这一空白，1994年，在全国政协常委、中国工程院院士田红旗的带领下，中南大学高速列车研究中心团队成为研究这一领域的开拓者。研究中心一启动，轨道交通空气动力学与列车撞击动力学两个研究方向同时开展，互相交融。

1996年，许平加入研究中心团队。“当时我觉得高铁项目非常重要，我国地域广阔，地势复杂，需要符合条件的高速交通工具。”许平说，他很幸运能成为这一领域的拓荒者之一。但拓荒往往伴随着更多的艰辛和付出。项目初创之时，国内还没有高速列车，一切研究都处于空白地位，在全球只能跟跑，而当时国外对相关技术参数进行了严格封锁，只能从工程试验装备入手，进行自主研发。

没有参照的方法和学习的途径，团队只能想尽一切办法进行钻研。“这反而倒逼了我们加快自主研发的脚步，所以现在我们所有技术具有完全的知识产权。”许平介绍，近30年来，研究中心团队取得系列原创成果，创造了诸多第一：在国际首创500公里/小时级高速轮轨列车和600公里/小时级高速磁浮列车气动特性动模实验系统；研建国际第一套短距离实际运营轨道车辆撞击/瞬时测力试验系统；创建青藏铁路大风监测预警与行车指挥系统；完成我国第一列高速列车气动外形设计、第一列耐冲击列车吸能设计等；建成国际第一个实际转向架积雪结冰风洞、研建国际首个列车客室环境综合实验系统等。这其中多项技术填补国际空白，被广泛用于京沪等高速铁路、高原高寒铁路以及复兴号等高速列车、出口美国等列车，为中国高铁发展作出重要贡献。

让提速和安全并驾齐驱

高速列车空气动力学研究关系着高速列车能够达到的最高时速。中南大学高速列车研究中心团队的研究成果应用于复兴号列车，如今，复兴号列车的最高时速已达到350公里/小时。许平介绍：“最开始，当列车时速达到160多公里就会造成玻璃损坏，影响乘员安全，损伤耳膜等，这些都源于两车交会时，产生的交汇压力波，但通过我们的研究，既能将速度提上来，又能规避这些安全风险。”

国家先后进行了6次高铁大提速，速度是逐渐提高，每一次提速，首先考虑是否能达到这样的速度技术要求，另一个重点就是安全问题，进行了严密的数字计算匹配。

除了空气动力实验，碰撞实验也是轨道交通安全技术研究的重要环节。研究中心的碰撞实验台，正是为了解决铁路碰撞过程中的耐撞性实验和评估的难题而设计的。

“火车与汽车的运动机制不同，列车是多辆车厢，发生碰撞时所产生的能量、姿态都不同，在列车上安装特殊的吸能结构后，列车就能够扛住撞击带来的影响，从而保护车上人员的安全。”许平说，通过日复一日的实验，目前研究中心已研制出多种有效的吸能结构，大大提升了高速列车的安全性能。

“高速列车研究就是一个大浪淘沙的过程，反反复复实验，遇到问题，解决问题，并找到最优方案。”许平告诉记者，研究空气动力学气动外形，要涉及几百种方案，期间经过成千上万次验证，进行数据分析，验证吻合，发现规律。而碰撞试验一年内也要进行几百次。一次整车碰撞试验耗费巨大，因此团队成员在前期筹备试验的过程中也是精益求精，通过几个月时间准备，反复验证计算，仔细规划，最大程度地减少安全风险。

“自2017年来，高铁实际运行速度很长时间停留在350公里的时速，但这不会是终点。”许平表示，下一步，团队还会继续往前走，在提速和安全两大领域并驾齐驱，对高铁进行稳定性、可靠性、全生命周期的管理。未来高铁发展趋势是智能化，团队也将聚焦下一代高速列车进行研发。

文 | 政协融媒记者 蔡烨