“風(fēng)洞”來(lái)自于英語(yǔ)“windtunnel”，最早“風(fēng)洞”專(zhuān)門(mén)用來(lái)研究飛機(jī)的氣動(dòng)性能。隨著全球汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，它被廣泛運(yùn)用于新型汽車(chē)的設(shè)計(jì)和研發(fā)之中。同時(shí)，各國(guó)高速鐵路的發(fā)展，“風(fēng)洞”也成為高鐵列車(chē)研發(fā)的重要環(huán)節(jié)。
一輛乳白色的高鐵列車(chē)模型擺進(jìn)了一間寬大高闊的試驗(yàn)廳，車(chē)頭面對(duì)著一個(gè)巨大的洞門(mén)，悄無(wú)聲息間，一縷縷輕風(fēng)從洞口吹來(lái)，吹拂過(guò)車(chē)身，風(fēng)力漸勁，一個(gè)個(gè)風(fēng)阻數(shù)據(jù)跳躍在監(jiān)測(cè)屏……這是一年前發(fā)生在同濟(jì)大學(xué)嘉定校區(qū)“上海地面交通工具風(fēng)洞中心”的一幕，中國(guó)北車(chē)集團(tuán)所屬青島四方車(chē)輛研究所有限公司設(shè)計(jì)的京滬高鐵列車(chē)在此完成了噪聲數(shù)據(jù)的驗(yàn)證。一年后的今天，這輛高速列車(chē)奔馳在京滬之間。
同濟(jì)大學(xué)今天透露，于2009年建成的這個(gè)被稱為“中國(guó)第一風(fēng)洞”的“風(fēng)洞中心”，曾經(jīng)兩次承接京滬高鐵列車(chē)的測(cè)試，為“中國(guó)制造”高鐵列車(chē)設(shè)計(jì)完成了核心驗(yàn)證。
風(fēng)洞里測(cè)出風(fēng)數(shù)據(jù)
京滬高鐵運(yùn)營(yíng)之際，很多人都在討論高鐵是否安全、是否舒適？而在同濟(jì)風(fēng)洞中心主任楊志剛眼中，這一切都源自一個(gè)字———“風(fēng)”。京滬高鐵平均時(shí)速達(dá)到300公里，列車(chē)如何設(shè)計(jì)才能保證速度，要算算風(fēng)的阻力；列車(chē)高速行駛時(shí)，安全與否，要算算風(fēng)的升力、側(cè)向力；列車(chē)越來(lái)越快，噪聲越來(lái)越強(qiáng)，怎樣設(shè)計(jì)防噪聲設(shè)置，保持車(chē)內(nèi)安靜，還要算算風(fēng)的聲音。把高鐵列車(chē)“送”進(jìn)風(fēng)洞，才能準(zhǔn)確進(jìn)行風(fēng)計(jì)算，拿到風(fēng)數(shù)據(jù)，這是確保京滬高鐵列車(chē)安全的關(guān)鍵。
楊志剛介紹，高鐵在行駛過(guò)程中會(huì)遇到風(fēng)的阻力，風(fēng)阻系數(shù)對(duì)車(chē)輛的行進(jìn)有一定的阻礙，如何最大限度地降低高鐵列車(chē)的風(fēng)阻系數(shù)，減少高鐵在行駛當(dāng)中損失的動(dòng)力，并且保證車(chē)輛的安全和美觀？“風(fēng)洞”的作用就由此產(chǎn)生，它通過(guò)產(chǎn)生巨大的“人造風(fēng)”，并且模擬各種溫度環(huán)境，完成以下的工作：通過(guò)模擬空氣相對(duì)流動(dòng)、日照降水等各種行車(chē)環(huán)境，給設(shè)計(jì)中的高鐵列車(chē)尋找最省油、最安全和最美觀的外形，為零部件求得最安全、最耐久的性能，為乘客創(chuàng)造更為舒適的空間。
噪聲測(cè)試在滬完成
楊志剛介紹說(shuō)，由于同濟(jì)風(fēng)洞建于2009年，京滬高鐵列車(chē)空氣動(dòng)力（即風(fēng)阻）測(cè)試是在其它風(fēng)洞完成的。但噪聲測(cè)試是在這里完成的，實(shí)現(xiàn)了最后的核心驗(yàn)證。他同時(shí)解釋?zhuān)c汽車(chē)實(shí)驗(yàn)不同，高鐵列車(chē)、飛機(jī)由于體積龐大，均采用精確模型送入風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，在國(guó)際上，有一套完整的換算方式，可保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確。
在外人看來(lái)，“風(fēng)洞”給高鐵列車(chē)算出來(lái)的只是一個(gè)個(gè)看不懂的數(shù)據(jù)，在這些枯燥數(shù)字的背后是什么呢？楊志剛說(shuō)：“京滬高鐵剛開(kāi)通，人們也許還不曾體驗(yàn)，但不少人一定坐過(guò)南京至上海的高鐵。什么感覺(jué)？車(chē)廂內(nèi)很安靜，列車(chē)很平穩(wěn)。這是因?yàn)榱熊?chē)的設(shè)計(jì)，適應(yīng)了風(fēng)，而列車(chē)的設(shè)計(jì)源于‘風(fēng)洞’的測(cè)試?！?/span>
