列车行驶中的阻力

　　你有没有想过为什么绿皮火车是方形的车头，而动车高铁的车头却是子弹型的。有人会想到是为了见减小风阻，但同样在行驶中都有风阻，那为什么绿皮火车不搞成子弹头形状呢？是以前的技术做不到吗？但是直到现在绿皮火车头也是方形啊。

 

　　其实啊，并不是技术不达标，而是普通的绿皮火车速度一般是在200公里每小时以下，这个时候的风阻并不会对列车速度产生太大影响，当列车速度超过200公里每小时后，风阻才会成为影响列车阻力的主要部分。这两种速度下的阻力我们可以用一个例子做一个形象的解释，200公里每小时以下的列车风阻相当于人在微风中逆行，对我们的行走速度并没什么影响。那么200公里每小时以上的列车风阻就相当于在5级以上的大风中逆行，这时候人行走就会比较吃力了。

 

　　风阻这是列车对抗阻力的其中一种，除了空气阻力之外还会有其它的阻力，那么下面我们就一起学习一下列车阻力的分类。

 

　　列车阻力产生的原因可以分为三大类，分别是基本阻力，附加阻力和启动力。

 

　　基本阻力包括摩擦阻力和空气阻力，比如轴颈和轴承之间的阻力或者是车轮和钢轨之间滚动的阻力，他们都是摩擦阻力。空气阻力就是列车行驶中与空气摩擦的阻力，在行驶速度达到200公里每小时后，空气阻力将占总阻力的75%以上。

 

　　附加阻力是列车在运行时其除基本阻力外增加的那部分阻力，主要也有三种：坡道附加阻力，简单理解就是上坡时抵抗的重力；曲线附加阻力是指列车在曲线线路上行运行时，车轮与钢轨侧面产生额外的摩擦力；隧道内空气附加阻力，这个也算是空气阻力的一种吧，其实是列车在隧道内运行时因活塞效应而使空气阻力增大，与空旷地段相比额外增加的那部分阻力，就称为隧道内空气阻力。

 

　　最后一种是启动阻力，是列车从静态向动态转变所产生的阻力。

 

　　目前人们在空气阻量上做的改进最明显的就是改变火车的形状，子弹头形状的流线型车头后就可以大大减少空气阻力。那么细心的网友还可以发现动车高铁的车身也几乎是全包裹的，这个目的也是为了降低车体表面与空气摩擦的阻力。

 

　　列车行驶空气阻力我们可以分为三种：

 

　　车头迎风受到的正面压力与车尾由于空气尾流引起空气稀薄而产生向后的拉力，两种力量之间的差值阻力称为压差阻力；

 

　　摩擦阻力就是上面讲到的空气与车体表面的摩擦阻力；

 

　　车辆转向架、车顶、门窗、车厢间连接处的车辆表面凹凸结构引起的干扰阻力。

 

　　车头设计为的是减少压差阻力，车体的光滑、车底部的尾板都是为了减少摩擦阻力和干扰阻力。（张路）