高速列車所受空氣阻力占總阻力的85%以上，且軌道交通特有的列車高速交會、高速穿越隧道等誘發空氣動力，將嚴重危及行車安全。中南大學高速列車研究中心，在國內率先開展列車空氣動力學研究，以“減阻降耗、安全舒適”為目標，形成了“基礎研究-平臺研建-技術研發-工程應用”高速鐵路空氣動力學自主創新研發體系。創建高速列車氣動外形結構設計理論與方法、建立人/車/隧耦合空氣動力安全理論與技術、大風環境下鐵路行車安全技術、建立實車空氣動力學試驗系統和評估方法，并制定了列車空氣動力學相關標準。

1.高速列車氣動外形設計制造

創建了一套從列車空氣動力學研究到結構工程化設計的列車車體研制方法,提出減小列車空氣阻力、降低交會壓力波、優化流場品質的外形結構設計方法。目前，完成已投入運營的流線型列車外形設計共33種。

2.動模型試驗裝置

動模型試驗系統由試驗臺、動力系統、加速系統、控制系統、測試系統、制動系統、數據處理系統、試驗模型組成。主要參數：模型列車速度：200-500km/h；模型比例：1:8-1:20，單線運行或雙線交會。在該試驗裝置上已完成了我國各型列車、隧道、線路的氣動設計、模型試驗研究。動模型試驗通過改變其周圍流場，完成空氣動力試驗；可解決高速列車交會、穿越隧道、連續地面效應等模型實驗難題，與風洞試驗互為補充。

3.橫風-動模型實驗裝置

作為國際首創的“橫風-動模型實驗裝置”，突破了國內外現有風洞實驗和動模型實驗的技術瓶頸，實現“近地風場-運動物體-地面設施”相對運動為一體的瞬態測量，成為近地空氣動力學研究領域不可替代的實驗裝置。可用于研究高速列車、地效飛行器、飛機起降、艦載機著艦、巡航導彈超低空飛行等近地運動物體的動態失穩機理、周圍流動控制機制。

4.風/沙/雨/雪環境專用試驗平臺

風/沙/雨/雪環境專用試驗平臺有三個試驗段：低速試驗段、高速試驗段、強風考核試驗段。高、低速試驗段串聯布置，強風考核試驗段與高速試驗段可互換。該風洞具有兩種運行模式：回流運行模式，適用于較低風速和常規實驗標定；直流下吹模式，適用于特種試驗（降雨和風沙模擬）和強風考核試驗。該平臺可用于風環境下列車及部件氣動性能實驗，風速、風向傳感器檢定實驗，風、沙、雨等惡劣環境模擬實驗。

5.車體交變氣動載荷試驗裝置

該裝置主要用于分析列車高速穿越隧道時，所產生的交變氣動載荷導致車體氣動疲勞、乘員舒適度問題。主要參數：壓力變化范圍：±20kPa；壓力變化周期：3-60s。主要功能:（1）通過多源陣列控制車體抽吸動作，可模擬±20KPa范圍內周期和非周期的壓力瞬變過程，對車體施加交變氣動載荷，評價車體在交變氣動載荷下的疲勞壽命；（2）采用波形追蹤逼近控制技術，真實再現車內外壓力演化過程，實現車體承受氣動載荷譜的準確模擬，研究車內壓力變化率對人耳舒適度的影響。