高速列車(chē)所受空氣阻力占總阻力的 85%以上，且軌道交通特有的列車(chē)高速交會(huì )、高速穿越隧道等誘發(fā)空氣動(dòng)力，將嚴重危及行車(chē)安全。中南大學(xué)高速列車(chē)研究中心，在國內率先開(kāi)展列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究，以“減阻降耗、安全舒適” 為目標，形成了“基礎研究-平臺研建-技術(shù)研發(fā)-工程應用”高速鐵路空氣動(dòng)力學(xué)自主創(chuàng )新研發(fā)體系。創(chuàng )建高速列車(chē)氣動(dòng)外形結構設計理論與方法、建立人/車(chē)/ 隧耦合空氣動(dòng)力安全理論與技術(shù)、大風(fēng)環(huán)境下鐵路行車(chē)安全技術(shù)、建立實(shí)車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)試驗系統和評估方法，并制定了列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)相關(guān)標準。
1.高速列車(chē)氣動(dòng)外形設計制造
創(chuàng )建了一套從列車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)研究到結構工程化設計的列車(chē)車(chē)體研制方法, 提出減小列車(chē)空氣阻力、降低交會(huì )壓力波、優(yōu)化流場(chǎng)品質(zhì)的外形結構設計方法。目前，完成已投入運營(yíng)的流線(xiàn)型列車(chē)外形設計共 33 種。
2.動(dòng)模型試驗裝置
動(dòng)模型試驗系統由試驗臺、動(dòng)力系統、加速系統、控制系統、測試系統、制動(dòng)系統、數據處理系統、試驗模型組成。主要參數：模型列車(chē)速度：200- 500km/h；模型比例：1:8- 1:20，單線(xiàn)運行或雙線(xiàn)交會(huì )。在該試驗裝置上已完成了我國各型列車(chē)、隧道、線(xiàn)路的氣動(dòng)設計、模型試驗研究。動(dòng)模型試驗通過(guò)改變其周?chē)鲌?chǎng)，完成空氣動(dòng)力試驗；可解決高速列車(chē)交會(huì )、穿越隧道、連續地面效應等模型實(shí)驗難題，與風(fēng)洞試驗互為補充。
3.橫風(fēng)-動(dòng)模型實(shí)驗裝置
作為國際首創(chuàng )的“橫風(fēng)-動(dòng)模型實(shí)驗裝置” ，突破了國內外現有風(fēng)洞實(shí)驗和動(dòng)模型實(shí)驗的技術(shù)瓶頸，實(shí)現“近地風(fēng)場(chǎng)-運動(dòng)物體-地面設施”相對運動(dòng)為一體的瞬態(tài)測量，成為近地空氣動(dòng)力學(xué)研究領(lǐng)域不可替代的實(shí)驗裝置?？捎糜谘芯扛咚倭熊?chē)、地效飛行器、飛機起降、艦載機著(zhù)艦、巡航導彈超低空飛行等近地運動(dòng)物體的動(dòng)態(tài)失穩機理、周?chē)鲃?dòng)控制機制。
4.風(fēng)/沙/雨/雪環(huán)境專(zhuān)用試驗平臺
風(fēng)/沙/雨/雪環(huán)境專(zhuān)用試驗平臺有三個(gè)試驗段：低速試驗段、高速試驗段、強風(fēng)考核試驗段。高、低速試驗段串聯(lián)布置，強風(fēng)考核試驗段與高速試驗段可互換。該風(fēng)洞具有兩種運行模式：回流運行模式，適用于較低風(fēng)速和常規實(shí)驗標定；直流下吹模式，適用于特種試驗（降雨和風(fēng)沙模擬）和強風(fēng)考核試驗。該平臺可用于風(fēng)環(huán)境下列車(chē)及部件氣動(dòng)性能實(shí)驗，風(fēng)速、風(fēng)向傳感器檢定實(shí)驗，風(fēng)、沙、雨等惡劣環(huán)境模擬實(shí)驗。
5.車(chē)體交變氣動(dòng)載荷試驗裝置
該裝置主要用于分析列車(chē)高速穿越隧道時(shí)，所產(chǎn)生的交變氣動(dòng)載荷導致車(chē)體氣動(dòng)疲勞、乘員舒適度問(wèn)題。主要參數：壓力變化范圍：±20kPa；壓力變化周期：3-60s。主要功能:（1）通過(guò)多源陣列控制車(chē)體抽吸動(dòng)作，可模擬±20KPa 范圍內周期和非周期的壓力瞬變過(guò)程，對車(chē)體施加交變氣動(dòng)載荷，評價(jià)車(chē)體在交變氣動(dòng)載荷下的疲勞壽命；（2）采用波形追蹤逼近控制技術(shù)，真實(shí)再現車(chē)內外壓力演化過(guò)程，實(shí)現車(chē)體承受氣動(dòng)載荷譜的準確模擬，研究車(chē)內壓力變化率對人耳舒適度的影響。
成熟度：產(chǎn)業(yè)化
