序言
有个段子是这样说的：
1885年，紫禁城内，中堂大臣李鸿章对慈禧太后说：“老佛爷，洋人要来给我们修铁路啦”!
2015年，白金汉宫内，英国首相对伊丽莎白二世说：“老佛爷，洋人要来给我们修高铁啦”！
130年过去了，中国在铁路建设上已经发生了翻天覆地的变化。
对于高铁，它已经承担了运输的绝大部分重任，在我们出行的时候，高铁已经成为了我们的首选。
那么，你是否好奇，中国的高铁为什么这么厉害呢！
这一期视频，小鲸就来带大家来聊聊这个话题。
高铁
首先要明确的是，高铁不仅仅是指咱们的高速火车头，它其实是个复杂的系统工程，具体包括施工建设、车辆制造、信号控制、运营维护等等都是这个系统的一部分。
这里，小鲸就拿车辆制造这一环节来说说。
2007年4月18日，中国铁路第六次大提速正式实施，同年我们所熟知的CRH“和谐号”动车组上线运营。这标志着中国高铁元年正式到来。
但和谐号最初并不是由我们完全自主研发的而是我们在引进国外技术的列车车型上，再创新而来的。
具体来说是这样的：
当年我们在引进的时候主要有四家公司的技术，中国南车接触日本川崎重工与加拿大庞巴迪，中国北车接触法国阿尔斯通与德国西门子。
所以主要技术均来自这几家，但咱们能把这些技术融会贯通并形成适合自己的技术。
嗯？作为金庸迷的小鲸我立马就想到，这不是有点像《笑傲江湖》里面的任我行的吸星*法大**嘛？
也许有粉丝会说了，这并不是咱们完全自主研发的，并不值得说。
但是技术这玩意总是会有交流的，而技术引进则是让高手亲自解释，这里为什么这么做，那里又为什么不那么做，让咱们能从知其然，升华到知其所以然。
鲁迅先生的《拿来主义》说的也是这个道理，咱们要取其精华，去其糟粕嘛！
通过向外企学习，咱们可以打通高铁材料和部件引进渠道，这可以让咱们实现核心部件和整车制造商的本土化。但是外企只转让了制造技术，并没有转让核心技术。
高铁核心技术
那核心技术有哪些呢？
这里面就包括了控制算法，还有调试运行在内的设计能力。
因此我们在很多环节上还是受制于人并不具备完全自主研发的能力
举个例子，比如咱们很难为列车提速进行改造升级，再比如列车有不同的外形形状那么到底使用哪种外形，性能更好呢？这些核心技术还是掌握在外国企业手中的。
而现在这些问题，经过咱们技术人员多年的研究都一一解决了于是后来出现了咱们具有完全自主知识产权的“复兴号”。
那咱们是如何解决的呢？
小鲸这里举几个研发难点来聊聊。
例如如何通过合理的外形设计，减小列车的运行阻力提高列车速度，并且能抑制运行噪声。
这里面就涉及到很多空气动力学原理，并且这些是要借助计算机，不断地进行仿真模拟和模型试验才可以。在这方面，咱们建立了强大的高铁仿真集群环境。
再比如著名的风洞实验，风洞实验其实就是建造一个大通道列车在通道里保持不动。前面产生风力参照相对运动原理，相当于列车在跑。
设计人员可以根据测试车体周围的气流、列车表面压力、气动力等参数，来决定最佳的流线型设计。以此来考核和改进设计方案，再由科研人员进行最终方案的确定，最后交给高速列车制造企业的技术人员，他们会进行人机工程等各方面的验证等。各项验证结果都没有问题后，这样高速列车就可以投入生产了。
但是这里要说一下风洞的不足之处 。
风洞只能模拟明线单车，什么意思？就是说只能模拟一辆车，在空旷地面正常匀速行驶情况。
那如何模拟两辆车在现实中的复杂情况呢?比如说两车高速交会，会不会出现危险情况？
这里就要说到中国科学院力学研究所-杨国伟团队。他们历时7年成功搭建的，世界上规模最大、实验速度最高、场景最全的双向运行高速列车动模型实验平台。
不论是“和谐号”，还是“复兴号”咱们几乎所有高速列车实验模型都在这里跑过。
通过这个平台，不仅能模拟列车在风洞里的实验状态，还能实现在隧道里面两车会车以及遇到横风等复杂状况下，列车是怎样的运行状态。
通过实验，咱们可以得出准确的数据就能更好得对列车进行改良和提速。
这里说一个小插曲，模型车速度被提升到500公里每小时，这个很容易。但是如何让它迅速停下来，并且不会撞到其他物体呢？
这个问题让研发人员犯了难，我也觉得难，这不就是牛顿的惯性定律吗？
研发人员经历了无数种材料的实验，都以失败而告终。
后来他们在观察游乐园的过山车时找到了灵感，他们发现过山车除了使用正常的刹车片以外，还用了电磁铁刹车技术 。
于是，他们在模型车厢底部安装磁铁来进行实验。
让它在实验段，磁铁和轨道空一定的间距，不会产生相互作用力。然后在刹车段，装上一段铁板让它们的距离靠近，这样跑过去就会产生很大的作用力继而能让模型车快速停止。
这也能想到，看来以后我也要多多留意身边的现象才行啊！
好了，扯远了，咱们拉回来！
高铁设备外国人可以卖给我们，原理也可以教给我们。但是为什么是这个尺寸而不是那个尺寸，为什么是这个参数而不是其他数值，诸如此类问题外国人永远不会告诉我们的。
要知道设计的所有细节，都是他们自己仿真乃至实验过的。每一个细节背后都有庞大的数据库做支撑，而这才是最核心的竞争力。
而现在，咱们正在逐步消化所有细节。虽然每一步都很艰辛，但是每一步都是跨越。
随着咱们的高铁建设、运营经验的不断积累，高铁技术研发也在不断突破。
2008年北京至天津城际高速铁路闪亮登场，全长120公里。
2011年北京至上海高速铁路开通运营，全长1318公里。
2012年北京至广州高速铁路全线贯通，全长2298公里。
2017年西安至成都高速铁路投入使用，全长658公里。
同时针对咱们复杂多变的气候条件和高寒区域，还研制出高寒动车组、耐风沙动车组和城际动车组。
其中的哈大高铁是世界上第一条高寒高铁，可在零下40度的气候条件下正常运行。
目前已建成四通八达的"四纵四横"高铁网络，"八纵八横”的规划正在进行中。
截至2020年7月底，我国铁路营业里程已达14.14万公里。其中高铁总里程已经达到3.6万公里，这比世界上其他国家所建成的高铁里程总和还要多。
根据相关规划，到2035年，全国铁路网运营里程将达到20万公里左右其中高铁约7万公里。而到2050年，咱们要全面建成更高水平的现代化铁路强国。
感悟
最后小鲸想说，高铁中的路基、桥梁、隧道、钢轨、线路等等甚至是轨道上的一个扣件，都将咱们的智慧、创新、坚持发挥到极致。
高铁的速度，不仅仅是列车的速度，更是一个国家的经济发展速度。而现在高铁成为了中国最硬气的一张名片，成为了中国制造的骄傲。
咱们从过去没有铁路，到现在高铁出口国外。
从上世纪七八十年代的百公里时速“绿皮车”，到本世纪初时速约200公里的“红皮空调车”，再到如今时速高达400公里的“和谐号”、“复兴号”的高铁动车组。
中国高铁已经站在了全球高铁市场的最前沿，并引领全球体验中国速度。
那么马上要到来的十一国庆中秋长假，你会选择高铁出行吗？
这里是52赫兹实验室，给你们分享知识，就是我最热爱的事情！