在过去十年中，中国高速列车迎来了爆炸式的发展。很多人在选择高铁出行的同时，也存在一些疑问，比如，高铁为什么长这样呢？难道只是为了好看吗？当然不是，大院er今天将带你一起，深度剖析高铁外形背后的科学。
说起高速列车，我们印象最深的就是它“子弹头”形状的流线型头型，与之前方方正正的“绿皮车”有明显的区别。高速列车采用流线型头型，目的是优化其空气动力学性能，降低空气阻力、压力波、噪声等，提高运行速度。
列车高速运行时受到的空气阻力与速度的平方成正比，因此，中、低速“绿皮”列车运行就好比我们在微风中行走，设计人员基本上不用专门去考虑空气阻力的影响。可是，对于时速200公里以上的高速列车，情形可就不一样了，空气阻力可以占列车行驶阻力的75%以上，设计者通常需要利用空气动力学原理，通过流线化车头、车身、车体附属部分来尽量减少空气阻力。
高速列车车头设计成流线型的主要目的是为了减小压差阻力。这个设计思想和飞机的外形设计差不多。然而，流线型也是各种各样的。到底什么样的车头形状更合适？设计人员会根据空气动力学原理，进行计算机仿真模拟和模型实验，测试车体周围的气流、列车表面压力、气动力等参数，来决定最佳的车头流线型。
降低列车运行时的空气阻力是高速列车气动设计时重要的优化方向，但不是全部。列车以高速运行，原本在中、低速时没有表现出来的问题往往会显现出来。如压力波问题、气动噪声问题等。
一般地，减小列车最大横截面积与隧道横截面积的比值（阻塞比），可以有效地减弱隧道压力波的强度，这也是高速列车一直在追求“苗条”和“瘦身”的原因之一。
高速列车气动噪声能量与列车速度的6-8次方成正比，如果把列车速度从200公里/小时提高到300公里/小时，气动噪声将提高约10─14分贝。根据空气动力学原理，设计人员把流线型车头设计的尖而长，把车辆断面积尽量减小，同时让车体尽量平整光滑不要出现凹凸的部分。