近日，HS2的承包商已完成对其最长隧道——奇尔特恩隧道南入口的两项创新延伸工程，此举旨在消除高速列车以200英里/小时速度进入时产生的“音爆”可能性。

这些建筑位于伦敦西北部16公里长的奇尔特恩隧道南端，与目前正在白金汉郡北部入口处建造的建筑几乎完全相同。HS2的设计在英国铁路网中尚属首例，其所有八条隧道均进行了延伸，列车可通过这些隧道以超过140英里/小时的速度进入。不过，这条线路奇尔特恩丘陵地下隧道两端的延伸长度、地理位置和美观度，即使在HS2中也独具特色。

HS2有限公司首席工程师马克·霍华德解释称，HS2的最高速度会随线路不同而变化。当列车以超过140英里/小时速度进入隧道时，会建造入口延伸段以防止发生“音爆”。尽管线路上还有几条隧道的列车速度会高于奇尔特恩隧道，但没有其他隧道能将时速200英里/小时和长度10英里(16公里)结合起来。正是这些独特的物理特性要求两端的结构都独具特色。

1974年，日本新建成的时速187英里的“山阳”新干线列车测试中首次发现“音爆”现象，当时附近人们注意到隧道出口附近有“轰隆”声。后来，人们发明了从隧道入口延伸的穿孔洞口，解决了这一问题。随着列车速度逐渐提高，对微压波控制的要求也随之略有提高，解决方案是从根本上增强列车的空气动力学性能，而不是在已建隧道上事后再加装消压洞口。日本高速列车著名的超光滑细长气动鼻形设计，使得列车进入隧道时压力的累积更加平缓。

在国际铁路界40多年研究的基础上，HS2有限公司、工程咨询公司奥雅纳(Arup)以及伯明翰大学和邓迪隧道研究中心的工程团队共同开发并通过了实验室测试的HS2隧道入口设计。

为减轻“音爆”，HS2奇尔特恩丘陵地下隧道需要定制的入口延伸部分。这些延伸部分从M25高速公路附近的白垩土路堑向外延伸220米，每个延伸部分的一侧都布满了通风孔。这些通风孔能让列车向前推的一些空气逸出，使压力的上升更加平缓，以至于从隧道另一端发出的微压波无法被察觉。

基本设计可适应不同长度：延伸段越长，微压波越弱。为确定每条HS2隧道需要的延伸段长度，团队以英国第一条连接伦敦和英吉利海峡隧道的高速铁路HS1的微压波测量结果为基准。由于微压波太弱，该线路的隧道不会出现音爆。因此，HS2的研究团队以此为基础，为新建的伦敦-西米德兰兹高速铁路开发了防音爆多孔隧道延伸段。

霍华德补充道，HS2从一开始就被设计成一个全新的完整铁路系统。这使团队能够开发其所有组成部分，例如列车、隧道、车站、电力系统，使它们相互补充并按预期运行。为避免隧道入口处发生音爆，团队使用了已经确定的关键标准，包括火车速度、隧道直径和长度，来开发可以防止发生音爆的隧道入口延伸部分。

奥雅纳院士理查德·斯特尔特评论称，奥雅纳很荣幸能够助力高铁二号(HS2)隧道洞口在抑制音爆方面树立新的国际标杆。由于优先考虑列车的座位容量，这些洞口比世界上任何现有的洞口都要长，避免了像日本新干线那样在列车上设置长车头。洞口独特的锥形设计与尺寸精准的孔洞相结合，使得列车进入隧道时压力积聚异常平稳。因此，即使列车速度极快，也不会产生任何微压波产生的噪音。

奇尔特恩斯隧道及其入口延伸段的建设由高铁二号(HS2)的主要工程承包商AlignJV牵头，该公司成员包括布依格公共工程公司(BouyguesTravauxPublics)、罗伯特·麦卡尔平爵士(SirRobertMcAlpine)和沃尔克·菲茨帕特里克(VolkerFitzpatrick)。该集团于2025年1月完成了南端的建设，北端的建设也将于今年秋季完成。

一旦投入运营，客运列车将在三分钟内穿过HS2的16公里奇尔特恩隧道。