高铁车窗为啥封死？不是怕人被吸出去，而是为了降噪省电
流言：
“坐高铁时窗户打开，人会被气流直接吸出去”
有好多人留意到, 高铁的车窗是完完全全封死的, 于是就顺便有人讲, 肯定是由于高铁的速度太过快了, 一旦把窗户打开, 人就会被气流直接给吸出去。
流言分析：
这种说法毫无科学道理。
人们如此这般认为, 很大一部分缘由在于, 人们对高铁与飞机的情形产生了混淆。高铁运行于地面环境里, 车厢内外的气压相近, 不存在巨大的压差, 况且即便高铁在行驰过程中偶然出现开口状况, 也不会呈现出类似飞机那样的剧烈失压现象。高铁不开启窗户, 并非是由于会将人吸出去, 而是基于气压平稳、气动稳定、安全防护、噪音抑制以及能耗降低等多方面情况的综合考虑结果。
坐高铁之时, 你或许留意过一桩事体: 那车窗是全然封死的, 既没法打开, 又不存在传统列车那般能够通风的构造。好多人针对此都存有一个“颇合理”的揣想——必定是由于高铁速度太过迅猛, 一旦把窗打开, 人会被气流径直吸出去。
在网络之上, 类似这般的说法同样是经常能够见到的, 另外还有人装出一副很像真有那么回事的样子去解释声称, 这是由于高铁内部与外部的气压差值实在是太大了的缘故, 因而高铁把窗户打开就跟飞机打开舱门是一样具有危险性的。这些给出的解释听起来全都是并不存在那种相互矛盾、不契合的情况的, 甚至还隐隐有着一点儿仿佛是物理方面的知识往大脑当中灌注进来的那种感觉和情形。
但问题是，这种说法毫无科学道理。
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为什么这个说法
会被这么多人相信？
实际上存在很大一部分缘由, 是众人将高铁与飞机的情形给混淆了。飞机于高空飞行之际, 外界的气压是很低的, 然而舱内是需要维持接近于地面的气压才能够让乘客们正常地呼吸的。所以, 飞机的内部与外部就会形成显著的压差。
倘若机舱出现破损状况, 空气中的气流会快速经由舱内的高压地带朝着舱外的低压方向流动, 于这一行为进程当中, 的确存在将周边物体带动促使其离开的可能性, 这景象看上去好似“被吸走”的模样。常常观看系列影片《死神来了》的友人, 对于此类意外情况必定很是眼熟。
为此, 那所谓的“吸力”, 其本质并非是什么神秘莫测的拉力, 而是由压差致使的空气流动。当空气自高压区域迅猛地流向低压区域时, 会形成高速的气流, 在此过程当中, 的确能够带动周边的物体产生移动。这种由压差造成的流动我们并不感到陌生, 我们平日里所体会到的风, 本质上同样是压差驱动空气流动的一种呈现。
为了能够出现那种“吸走”的效应, 一般来讲得具备三个有关物理方面的条件。首先这其中要有比较大的压差存在, 其次此压差要在短时间之内予以释放, 再者要致使得以形成速度快而且方向清晰明确的气流。就好比飞机舱门发生破裂的情况, 还有高压容器进行泄压的情形, 以及一些工业用真空设备出现事故的状况, 全是十分典型的例子。
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可是这些条件呢, 高铁的车厢根本就没办法予以满足。高铁是运行在地面环境当中的, 在这种情况下, 车厢内外的气压是接近的, 并不存在巨大的压差。哪怕高铁在行驶的进程中偶然间出现了裂口，也是不会出现像飞机那样的剧烈失压情况的。
高铁在高速状态下出现一个裂口，
到底会发生什么？
行驶中的高铁速度飞快时, 张嘴吹入的空气会对人形成巨大力量的气流冲击, 这样的风压有可能使人身子站立不稳, 甚至猛地被推翻在地, 乘坐汽车之时把车窗打开后, 车窗外灌进来的风会吹得人浑身不舒服, 这前后二者的情况是极为类似的, 这同样成了高铁将车厢设计为密闭构造的缘由中极为突出的一点, 也就是提升乘客那份舒适的感受。
假如你于站台上对高速驶过的列车予以观察, 将会更为直观地体会到这种空气所拥有的力量。当两列高铁施行交会之际, 其周围会生成显著的气流变动, 甚至能够觉察到一阵突然降临的风压。这亦是站台上设置安全线的缘由所在——此乃为了防止人受到强气流的作用而站立不稳, 亦或是被吹起的物体予以击中。
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当高铁高速驶入隧道之际, 前方空气会被快速压缩, 进而形成气压波。此压力变化会顺着车体进行传播, 倘若车厢并非密闭状态, 那么这些变化就会直接施加于乘客身上, 致使产生明显的不适感, 诸如耳朵发胀、头部有压迫感等情况。这种体验略微类似于飞机起降之时的耳压变化, 然而在高铁场景之中, 要是缺乏良好的密封设计, 这种不适将会愈发频繁且明显。
相似的气压不适, 于咱们日常的生活当中, 也能够在短时间之内体验得到: 要是你曾像我这般不走运, 乘车的时候把车窗打开, 经由高速路旁的声屏障一路驶过, 或许会有十分显著的一种感受——耳朵被一阵又一阵的气流以及回声给顶住, 在极短的时间里面就会感到头昏脑胀。如此这般实际上是那种气流受限之后而出现的压力波动在产生作用。可是高铁要是开窗之后穿过隧道, 所产生的效果将会比这要剧烈许多。
高速铁路的这种密闭构造形式, 还能够起到减少声响嘈杂程度的作用。当高速流动的气流经由缝隙之时, 就会营造出类似于风洞那样的效应, 进而致使声音被极大程度地放大。要是车窗能够被开启的话, 那么车厢内部的噪音水准极有可能会明显地升高, 远远超出令人感到舒适的范畴界限。当我们乘坐处于高速道路上行驶状态的汽车时, 打开车窗所产生的噪音实际上就已经足够将我们之间的对话声音给遮盖住了状态, 而高速铁路的运行速度更是远远高于汽车行驶速度的层级, 其所产生的噪音自然而然也要更大许多, 更加让人觉得难受不已。
总得来说, 要是高铁把窗户打开, 身为乘客的我们确实会感觉不太舒服。一方面, 强劲的气流自身就会对我们的行动产生影响；再者, 空气压力出现变化, 会致使我们耳压感到不适；另外, 巨大的噪音，更是仿佛会对我们发起疯狂攻击。所以说, 然则从乘客体验这一角度深入思考一下, 尽管密闭会存在被迫闻到邻座脚丫子味儿、前座方便面味儿等在气味体验方面的不适, 可这窗户还是最好别打开。
然而, 这些仅仅是会使人产生不舒适之感的层面, 更为关键之处在于这种情况——从高铁运行要求安全、力求稳定的角度来说, 高铁具备密闭结构是极为必要的, 是这样的。
高铁行驶之际, 空气会顺着车体表面快速流动, 整列火车的外形、缝隙以及连接结构, 均会对气流的分布造成影响。要是车厢有开口存在, 气流就会被弄乱, 进而产生紊流乃至涡流, 这不但会使噪音增加, 还可能对列车的稳定性形成影响。
把话题往更贴近现实的方向讲, 处于高速行进状态的列车, 还会遭遇来自外部环境的风险, 像飞石、碎片, 甚至是其他物体的撞击, 毕竟在高速的情形下, 这些看上去不太起眼的事物, 都可能造成很大的冲击力。有一个更为极端的实例, 那就是飞行中的飞机要是撞上飞鸟, 不仅飞鸟自身会瞬间丧命, 飞机也会遭受极大的损害, 这是由于相对速度非常大, 小鸟同样能够产生巨大的冲击力, 有可能致使引擎停车、风挡破裂或者机体受损。所以说, 降低车厢的开口, 实际上是能够在最大程度上减少意外的出现。
有着一个不是那么直观然而却十分重要作用的密闭结构, 是降低能耗, 高铁能够高效运行, 在很大程度上依赖于对空气阻力的控制, 密闭且流线型的车体能够减少空气扰动, 进而提升整体效率。
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比如复兴号动车组, 子弹头形状的车头, 能够将侧向风压降低20%, 此车头风阻系数仅仅才0.48。它有着流线型的车身, 这车身形态是模仿翠鸟人入水的样子, 借此可让气流贴附的长度达至最大化, 进而又能减少风阻。对于底部导流板而言, 其能够有效抑制横向气旋, 通过对底盘气流结构加以优化, 以达成气动减阻、湍流抑制以及运行稳定性提升等多个目标。
于是, 一旦高铁出现有开口这种情况, 气流原本的轨迹就会遭到破坏, 而后能耗也会跟着上升。所以, 高铁不开启窗户, 并非是由于会把人给吸出去, 而是出于对气压能够保持稳定、做到气动稳定、实现安全防护、达成噪音控制以及降低能耗等诸多方面的综合考量。
照“谣”镜
此类谣言特点十分明晰可见, 首先它决然地违背了常识以及科学原理等, 其次, 它们惯常以惊险场景来引发公众内心的恐惧与不安, 致使人们在还未求证的情形下就轻易地轻信并且传播开来, 除此之外, 其严重缺乏可靠依据, 不存在科学实验、权威研究或者实际案例给予支撑的情况, 纯粹是凭借凭空臆想编造而成, 所以, 要对这类谣言进行辨别, 运用科学知识是最为关键的要点所在, 要掌握相关科学原理并据此开展逻辑推理, 查证信息来源也是相当重要的, 应当优先去相信政府官方、专业科研机体、权威媒体等具备权威性质的渠道, 另外, 要特别警惕夸张以及情绪化之表述, 因为谣言常常会使用“绝对”“一定”等这类夸张词汇来吸引人注意。只有掌握这些辨别方法，才能有效识破谣言，避免被误导。
策划制作
作者丨施南平 科普作者
审核丨罗宏森 四川师范大学公共安全与应急研究院院长
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