外出旅行乘坐高铁时，你是不是觉得既快速又平稳、安静、舒适？可是在 20 年前，从长沙到北京需要约 26 个小时，火车行驶速度只有 50~80 千米/时。而如今，火车行驶速度为 300~350 千米/时，仅需 5 个小时 26 分即可达到。火车是我国人民外出旅行和运输的主要交通工具。那么，它是如何一步步从“绿乌龟”变成“金凤凰”的呢？

中南大学铁道学院大学生讲解员胡钰瑶早早地就在科普馆内等候，期待着与《放学后》的小读者和湖南日报全媒小记者一同探索火车变形的奥秘。在结束了校园、高速列车研究中心列车气动特性和轨道车辆碰撞实验室参观后，同学们的小本子上密密麻麻地记录着他们的疑惑与好奇。一见到胡钰瑶老师，他们便迫不及待地抛出了心中的问题：“高铁车头为什么像‘子弹头’？”“高铁的窗户为什么不能打开？”“高铁的轨道和普通火车的轨道有何不同？”面对小朋友们的热切提问与思索，胡钰瑶老师笑了笑，竖起了大拇指，随即为大家播放了一段视频。

视频中，一枚硬币稳稳地“站”在一个快速移动物体上。“大家能猜出这个硬币放在哪里吗？”“‘复兴号’的窗边。”“真聪明！那‘复兴号’与普通火车相比，有什么优势呢？”

“跑得快！”“乘坐起来感觉舒适一些。”“全！”大家争先恐后地回答着。

“对，接下来，我就要从舒适、安全、速度等方面来为大家解疑答惑。”胡钰瑶老师清了清嗓子，继续说道“：从最初的马拉火车到蒸汽火车，再到内燃机车、电力机车、磁悬浮列车，不断发展的火车头见证了中国铁路的高速发展。那么，它们都有什么区别呢？”

“蒸汽火车车头会喷出白色的水蒸气，内燃机车附带着油箱，电力机车的顶部有连接着顶部电线的受电弓，其中高铁车头是流线型的，十分酷炫。”一名细心观察的同学回答道。

“过去，火车速度慢，车头不需要考虑空气阻力，但随着火车一步步提速，空气阻力对火车的影响变得越大，它是阻碍列车安全平稳高速运行的‘天敌’。因此科研人员将高铁车头设计成‘子弹’的形状，这样可以让空气阻力系数变小。”胡钰瑶老师还告诉大家，高铁之所以舒适、噪音小，离不开超长无缝钢轨、车用双层安全玻璃、轻量化材料和空气动力学设计的应用。超长无缝钢轨就好像高铁的“骨骼”，可以避免轮轨之间的缝隙碰撞发声，车窗采用的双层玻璃和厢体之间的气密性车体结构则进一步隔绝了噪音。

谈及安全这一话题时，胡钰瑶老师的语气变得严肃起来。“安全是交通运输永恒的主题。”她骄傲地告诉大家，模拟碰撞试验，是列车耐撞性研究、护佑车内人员安全的重要手段，中南大学自主研发的国际第一套短距离实际运营轨道车辆撞击/瞬时测力试验系统，就可对国内外各型轨道车辆开展碰撞试验——视频中，随着一声巨响，一辆车头撞向了另一辆车头，场面看似极其严重，但是结果却令人惊讶：尽管车头呈现炸裂的状态，驾驶室却依然保持完整无损。

“原来，正是有了这一次次试验，中国高铁才变得越来越安全。”一名同学发出感慨。“是啊，没想到每一次乘坐高铁的舒适体验背后，都有这么多科技和安全的考量啊！致敬默默奉献的铁路人。”另一名同学附和道。

高铁冷知识
为什么火车轨道上要铺石子？

这些小石子名叫“道砟”，它们有着硬度高、抗压能力强的优点，任务就是扛住火车，保护铁轨。火车重量较大，如果铁轨直接压在地上，受力面积太小，压力集中很容易导致轨道陷入地面，但只要在铁轨下面铺上枕木，枕木下面再垫着道砟，增大受力面积 ，把火 车 的 重 量 均 匀 分 布 到 地面，就不用担心轨道陷入地面，发生变形。不仅如此，道砟之间空隙多，还可以吸收噪音、通风排水。

道砟这么有用，为什么高铁不用呢 ？ 它虽 然 优 点 多 ，但是 缺 点 也 不少。碎石可能被列车卷飞损坏车底和沿线铁路设备，石子用久了也会变圆变滑，导致作用下降，需要人工定期检查和更换，而高铁运行线密集，速度快，不方便维护道砟，再考虑列车稳 定 性 等 因 素 ，多采 用 了 无 砟 轨道，就是直接把铁轨固定到钢筋混凝土上。

我有话说

湖南湘江新区麓谷赫英小学肖辰希：在中南大学轨道交通科普基地，我不仅了解了列车发展历程，观看了列车模型穿越隧道、交会和模拟碰撞的过程，还听到了科学家们开展铁路自主创新工作背后的艰难探索历程。正是我们广大的铁路工作人员自立自强，不断探索试验，一代又一代人攻坚克难接续，才跑出了世界领先的飞驰速度。你看，车车的学问，“慢”也能成就“快”。

湖南省南县第三完全小学李季宣：在碰撞实验室里，我看
见许多列车模型，它们长得各不相同，但都是中国铁路发展的见证。那一刻，我突然有了人生目标——我也想在铁道学院上学，加入“风”一样的团队，研制出不带受电弓就能拉起 20节车厢的“彩虹号”。