30　高速列车在运行时会受到哪些阻力，哪些阻力对车速影响比较大？

只有当高速列车的牵引力大于运行阻力的时候，高速列车才有可能加速前进，高速列车运行时受到的运行阻力，包括空气阻力（air resistance）和机械阻力（mechanical resistance）。

1　空气阻力

制约高速列车速度的最主要的阻力是空气阻力，车速与空气阻力的平方成正比关系，车速提高一倍，空气阻力将提高到原先的4倍。对于运行时速低于130公里的列车，机械阻力大于空气阻力。当列车的行驶时速跑到130公里以上时，空气阻力大于机械阻力。当高速列车以时速200公里行驶时，空气阻力占总阻力的70％左右，和谐号动车组CRH 380A在京沪高速铁路跑出时速486.1公里时，空气阻力超过了总阻力的92％，如果高速列车的行驶时速跑到500公里以上，总阻力的95％以上都是空气阻力。在时速200公里以上的高速区域，列车的动力输出主要用来克服空气阻力。

空气阻力，是指空气对运动物体的阻碍力，是运动物体受到空气的弹力而产生的。高速列车在运行时，列车前面的空气被压缩，列车尾部后面的空间形成部分真空，还有车身和车底的表面与空气的摩擦，这些作用所引起的阻力都是空气阻力。由车身和车底的表面（尤其是突起的表面）与空气的摩擦而产生的空气阻力占空气总阻力的大部分。

在逆风运行时，还要把风力附加在空气阻力之内。高速列车进入隧道时，还受到隧道内空气阻力的影响。因为在隧道内运行时的活塞效应（参见“为什么高速列车进入隧道时，有的乘客会耳鸣头晕？什么是隧道空气压缩波和隧道微气压波？”），使隧道内产生的空气阻力增大，增大的部分即隧道内空气阻力。

2　机械阻力

高速列车运行时受到的机械阻力包括：轴承阻力、滚动阻力、滑动阻力、冲击和振动阻力、坡道阻力、弯道阻力、加速阻力和启动阻力。

（1）轴承阻力

车轮滚动时，车轴与轴承之间的相对运动产生的摩擦阻力，其方向和车轮运动的方向相反。轴承阻力与车速是正比关系。车速高则轴承阻力大，车速低则轴承阻力小。

（2）滚动阻力

车轮碾压轨道表面时，轨道给车轮的阻力。滚动阻力与车速无关。

（3）滑动阻力

车轮踏面发生蛇行运动（参见“为什么有时候感觉列车开行时左右来回晃动？什么是‘蛇行运动’？”）而产生的阻力。

（4）冲击和振动阻力

由于轨道面不是平顺的，车轮与轨道相碰撞时产生的阻力。

（5）坡道阻力

列车在坡道上运行时因为重力而产生的阻力。

（6）弯道阻力

列车转弯时车轮轮缘与轨道摩擦产生的阻力。

（7）加速阻力

列车行驶时，有一个保持等速运动的惯性力，列车加速时，就必须克服这一惯性力，也就是加速阻力。加速阻力的大小，等于加速度与列车质量的乘积。加速度越大，加速阻力也越大。

（8）起动阻力

列车起动时，从静态转变为动态而产生的阻力，从头车起动时开始，到尾车起动完成时终止。