日本新幹線列車是怎樣研發出來的？攻克了哪些難題？

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日本在戰後有很多的軍部工程師（比如海軍航空技術廠、陸軍技術研究所）因為戰敗而沒有繼續開發軍事方面的東西，而當時的日本國鐵鐵道技術研究所招了很多這些工程師。其中設計出0系車頭的
的三木忠直就是原海軍的。
當時高速度運行所需要克服的條件大概有：足夠承受高速運行且輕量的車體結構、轉向架的高速情況下蛇行、線路條件、信號、制動系統、驅動方式等。
當時鐵道技術研究所進行了包括車頭造型風洞實驗、脫軌實驗、轉向架蛇行實驗、ATC信號實驗等一系列實驗，通過在這些實驗中收集各種數據，來探索和模擬列車高速行駛下會發生的情況。
最後在分析數據後，日本國鐵制出了原型試驗車1000形，進行高速運行試驗，改正了一些問題（如去掉那個沒多大用處而且容易被鳥一類的東西砸碎的「光前頭」），在鴨宮試驗線（今天東海道新幹線一部分）進行高速度試驗，達到250km/h速度，收集了大量數據。
youtobe上面有相關的視頻，可以去看一下。