为什么苏联的航天飞机和美国的外表设计得很相似？

关于苏联航天飞机（“暴风雪号”，Буран）和美国航天飞机（Space Shuttle）在外观上惊人相似这一点，确实是个非常有趣的话题，背后涉及了复杂的历史背景、技术交流以及那个特殊年代的国际政治环境。

首先，我们要明白，冷战时期，美苏两国在军事和科技领域展开了极其激烈的竞争。航天技术作为尖端科技的代表，自然也成为了竞争的焦点。双方都投入了巨大的资源去研发能够重复使用、能够将宇航员和货物送入轨道并安全返回的航天器。

关于相似性，主要有以下几个层面的原因：

1. 功能驱动的必然选择（功能对等性）：

从最根本的层面来说，两国都在试图解决同一个技术难题：如何设计一个能够像飞机一样在大气层内飞行，又能像火箭一样进入太空，并且能够反复使用的航天器。要实现这些功能，一些基本的设计思路和结构是很难回避的。

机翼和尾翼： 为了在大气层内进行滑翔和着陆，像飞机一样控制姿态和方向，带有一定展弦比的机翼和尾翼是必不可少的。两国的设计都选择了可伸缩的起落架，以及在机翼和尾部使用舵面来控制飞行。
弹道形状： 从轨道返回大气层时，航天器会承受巨大的气动加热。为了最大限度地降低对隔热材料的依赖，并控制返回过程中的过载和升力，两国都选择了大致相似的钝头、上表面弧形、下表面平直（或带有一定钝度）的翼身融合体设计。这种形状能够产生合适的升阻比，并分散返回时的热流。
载荷舱： 为了运送有效载荷，都需要一个较大的载荷舱。两国的设计都将其设置在主体的中上部。

可以说，在“把人送入太空并安全带回来，还要能重复使用”这个目标下，很多工程上的最优解或者说最可行的解决方案，在物理定律的约束下会趋于一致。就好比你问为什么世界上大多数汽车都有四个轮子和两个前灯一样，这是功能需求决定的基本形式。

2. “窃取”或“借鉴”的说法及其复杂性：

确实，有一种广为流传的说法是苏联“窃取”了美国航天飞机的设计。这种说法并非空穴来风，但也不能简单概括。

情报收集： 冷战时期，双方都在拼命搜集对方的军事情报和科技信息。苏联的情报机构在获取西方技术信息方面投入巨大。有证据表明，苏联确实在试图获取美国航天飞机的设计资料。例如，一些报道提到，苏联可能通过各种渠道，包括西方盟友（如法国）那里获得了关于美国航天飞机项目的部分技术信息。
技术差距与追赶： 到了20世纪70年代，苏联在载人航天方面虽然有自己的成就（如“联盟号”），但在可重复使用航天器技术上明显落后于美国。面对美国航天飞机项目的高调推进，苏联感受到了巨大的技术压力，需要迅速追赶。在这种情况下，借鉴和学习“最先进”的设计思路是他们能够快速推进项目的一种方式。

然而，简单地说“苏联照抄了美国”也是不准确的。

独立研发能力： 苏联并非没有自己的航天工程能力。他们拥有强大的火箭制造和轨道飞行技术。在“暴风雪号”项目启动之初，苏联内部也有多种不同的设计方案。最终选择那种类似“亚音速滑翔机”的构型，也有其内部的技术论证和对苏联自身技术优势（如强大的运载火箭能力）的考量。
差异化设计： 尽管外形相似，但“暴风雪号”和美国航天飞机在内部结构、动力系统、控制系统等方面存在显著差异。例如：
动力系统： 美国航天飞机依靠其三个大型轨道器发动机（SSME）和两侧的固体火箭助推器（SRB）提供主推力。而“暴风雪号”的设计则主要依赖于一发大型的“能源号”运载火箭（Энергия）来将其送入轨道，航天器本身在轨道上没有主发动机，只有一些姿态控制发动机。这反映了苏联更倾向于使用独立的重型运载火箭来完成发射任务，而不是将主发动机集成在航天器上。
着陆方式： 美国航天飞机是动力着陆，由其后部的发动机提供少量推力，并在最后阶段进行机动控制。而“暴风雪号”则是完全的无动力滑翔着陆，这需要更加精确的气动设计和控制能力。
隔热材料： 两者都使用了隔热瓦，但具体材料和铺设方式上也有区别。
载人能力： 初期设计上，“暴风雪号”被设想为无人驾驶，虽然也为载人进行了准备，但其首次也是唯一一次的轨道飞行是无人驾驶的。而美国航天飞机从一开始就设计为载人航天器。

3. 信息不对称与公众认知：

苏联航天项目的许多细节在当年是保密的，而美国航天飞机作为一项举国关注的重点工程，其公开信息相对较多。这使得外界更容易将公开的信息与苏联相对模糊的设计进行对比，从而产生了“相似性大于实际差异”的印象。直到苏联解体后，一些关于“暴风雪号”项目的信息才逐渐公开，人们才得以更全面地了解其技术细节。

总结一下，美苏航天飞机在外形上的相似性，是多种因素共同作用的结果：

功能上的共性需求： 解决可重复使用航天器的气动和结构问题，导致了一些基本设计上的趋同。
技术追赶与情报交流： 苏联在追赶美国航天技术时，必然会研究和借鉴对方的成功经验（无论是主动获取还是被动观察）。
工程原理的局限性： 在现有技术水平下，解决特定问题有其相对成熟或最优的工程解决方案。

所以，与其说苏联是“照搬”了美国的航天飞机，不如说两国在面对相似的工程挑战时，基于各自的技术能力和战略考量，殊途同归地走向了某些相似的解决方案，并且在追赶和学习的过程中，苏联必然会对美国的先进设计进行研究和参考。这种相似性是技术发展史上一个典型案例，展示了在没有完全信息透明的情况下，竞争如何驱动技术进步，以及工程设计在解决核心问题时的某种“相似性”。

网友意见

洗要求相同必须趋同的恐怕是不知道NASA的航天飞机方案进化史，各种千奇百怪的都有，下面发几个例子：

当年的竞标方案不止这些，NASA最终选现在的构型是多方面因素造成的，技术、经济、政治等，包括各利益方的扯皮交易。而不是太空滑翔返回的必然需求。要细说的话资料汗牛充栋，查下去恐怕三天三夜也讲不完。反正重要的是感受一下各方案的巨大差异，如果是必然趋同的话那各方案应该有很大相似性、很像最终版航天飞机才对。

同样的能源-暴风雪计划也有很多方案有不像NASA航天飞机的，不过最终为了稳妥钦定了模仿NASA的OS-120方案，最初的OS-120方案和NASA航天飞机一样也是主发动机装轨道器尾部、用固体火箭助推器。不过进一步研究考虑到苏联的固体火箭和氢氧火箭技术比不上美国，根本没搞大型固体燃料火箭发动机的经验，更关键的是拜科努尔发射场的纬度比卡纳维拉尔角以及范登堡空军基地都高多，而纬度越低越能利用地球自转的线速度增加载荷，就很吃亏。

正好苏联搞分级燃烧循环煤油机有经验、油品质量也更好。于是煤油机助推氢氧机主发动机。在OS-120方案的基础上发展出了OK-92方案，如前所述除了去掉主发动机外还尾吊了两台涡喷发动机（有一次性弹射防热保护盖），OK-92方案进一步修改调整例如去掉涡喷发动机、把橙罐的RD-0120主发动机从3台增加到4台等等后就成最终的暴风雪航天飞机了。大众看到的装了航空喷气发动机的暴风雪航天飞机不是真正上天用的，而是大气层内飞行试验训练机，在货舱里装了煤油罐。真正上天的没装涡喷。

那为什么RD-0120氢氧主发动机不装在暴风雪航天飞机轨道器上好回收？因为被此前被N-1巨型登月火箭连续爆炸放烟花吓出阴影了（之前为稳妥选模仿NASA航天飞机的方案估计也或多或少和N1的失败有关，太吓人了、太丢脸了，有亲戚关系也比飞不高不停的爆炸强）。觉得大推力低温推进剂火箭发动机直接装在昂贵、载人的轨道器上过于危险（且苏俄也特别讲面子）。加上NASA也提出过用航天飞机技术发展超重型运载火箭（七八十年代就有了，直到SLS方成现实）。

N1总共发射4次结果炸了4次，每次爆炸都震撼人心的猛，换做你也怕。我在6公里外看长征5号发射都感到地动山摇轰隆隆，何况个头比长征5号大多的N1火箭大爆炸？

于是苏俄就把轨道器上的氢氧主发动机给挪到了大橙罐的屁股底下。这样万一发动机生产质量又出问题赶紧提前分离细软跑（命比钱重要，何况上天的都是精英、也免得西方媒体搞大事批判攻击苏联航天事业，毕竟没有什么事比死人更严重了），同时使用上也更灵活。而经济性上的劣势相比安全问题不值一提，加上苏联是计划经济、有工程师红利、一切国有好压价。就在抄NASA的基础上结合国情搞出了最终暴风雪航天飞机。

暴风雪的优点是轨道机动能力更强，毕竟没了3台主发动机和相关的系统、结构，省下不少重量和空间，加上用的是比冲更高液氧-煤油发动机而不是肼-四氧化二氮，自然更强。同时助推器重复使用经济性更高——暴风雪的助推火箭有降落伞和折叠式缓冲支架，理论上可以伞降到松软的草地来回收，而液氧煤油比灌装高能固体燃料便宜安全多了。在没轨道器的情况下能源火箭也能独立作为超重型运载火箭家族用来发射登月飞船、超大直径空间站模块等，还能通过增减助推器调整运力更灵活。

还有为了避免太空垃圾问题，能源火箭核心级把载荷加速到接近第一宇宙速度后就关机分离，让载荷通过自己或者暴风雪航天飞机的轨道机动发动机临门一脚最后加速入轨。缺点是每次扔4台无比昂贵的大推力分级燃烧循环氢氧机太心痛了，和RD-0120同级的美国航天飞机主发动机RS-25造价每台大约1亿美元左右，暴风雪飞一次一下子至少扔了4个亿，而助推器也要看轨迹，如果沿路没合适的大草原之类松软的地形，有降落伞和缓冲支架也会摔坏，不能每次回收。

总之苏联暴风雪航天飞机真的很大程度上抄了美国NASA航天飞机，但没完全抄，有其优点也有缺点，实际发射的暴风雪航天飞机没有航空喷气发动机不具备着陆复飞能力。

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