筑梦超级高铁：突破速度极限

超级高铁系统是最快的交通系统。超级高铁运行速度基本高于1 200 km/h，是目前研究的运行速度最快的交通工具。无论“地面王者”（高铁系统），还是“空中达人”（航空系统），其运行速度都无法和超级高铁系统媲美。

（1）高铁系统的速度。高速交通工具在运行过程中都会受到空气阻力以及接触摩擦的影响，地表交通工具的最高速度在500 km/h左右，而管道运输系统理论上的最高速度能够达到 20 000 km/h。

第一，300 km/h阶段的空气阻力：高铁速度超过300 km/h时，主要阻力来自空气，空气阻力超过全部阻力的 80%。

第二，400 km/h阶段的空气阻力：高铁速度到400 km/h时，来自空气的阻力就超过全部阻力的 90%。

第三，500 km/h阶段的空气阻力：高铁速度到 500 km/h时，来自空气的阻力就超过全部阻力的 99%。

当交通工具在地面运行时，面对的是1个大气压，高铁系统是地面的速度王者，运营速度极限是 400 km/h，当然可以跑出 486.1 km/h、574.8 km/h，甚至 605 km/h，但是这些都不是经济速度。高铁速度，主要是受到地面空气阻力的影响。(www.xing528.com)

（2）航空系统的速度。高铁速度低于飞机速度，主要原因就是高铁遇到的空气阻力远远大于飞机遇到的阻力。事实上，飞机在高空飞行，而越往高空，空气越稀薄，阻力就越小，因而飞机的速度大于高铁的速度。空气密度和高度的关系如下：

第一阶段，低空阶段：4 000～6 000 m。在 4 000～6 000 m高空时，只有 0.5 个大气压，这是支线飞机的天下，它的经济速度在 400～800 km/h。

第二阶段，中空阶段：6 000～15 000 m。在 10 000 m 高空，这是干线飞机的天下，也就是我们常坐的民航飞机的飞行高度，只有0.2个大气压，飞机的经济速度在 800～1 000 km/h。

第三阶段，高空阶段：15 000 m 以上。在 15 000 m 高空，只有 0.05个大气压，这是超高速飞机的天下，其经济速度可以达到 2 000 km/h。

根据现有研究成果，不同大气压下的最佳速度值见表 1.2。