太空梭起飛後為什麼要轉身？

11-27

看了挑戰者號，哥倫比亞號起飛時都轉身了，是所有太空梭起飛都要轉身嗎？轉身的姿態相當優美，除了展現姿態還有什麼別的原因嗎？轉身的同時伴隨著機體的整體轉彎嗎，也就是和火箭起飛12秒左右(印象中是這個數)後的程序轉彎一樣嗎？

因為要執行重力轉向。
重力轉向過程中的飛行狀態當然是對稱的好，即平飛或者倒飛。由於太空梭機腹那一側有外貯箱和助推器，整體重心在軌道器和外貯箱之間，那麼太空梭主引擎SSME的推力指向就需要斜著通過重心(相對軌道器來說就是指向機背斜後方)。在這個推力指向下最佳的飛行姿態就是機背向地面的倒飛了。

將太空梭的底部向外，頂部朝向地球。好像是默認的飛行姿態。執行任務（比如釋放衛星、對接空間站）時再根據需要調整姿態。

火箭運載航天器起飛後轉身就和絕大部分民航飛機起飛後需要轉向的道路是一樣的：調整飛行姿態以預定的方位進入軌道！

=============================補充=================
一個KSP實踐中想到的原因，就是倒飛有利於SRB分離。
如果SRB在飛行方向的正向的話，SRB分離後可能會和機翼發生碰撞。而如果太空梭處於倒飛姿態，則沒有這個問題。

===========================原始答案====================
剛剛在KSP里模擬了太空梭，結合經驗回答一下。
這個問題還是比較複雜的綜合問題，需要從頭說起。

首先整個太空梭複合體在起飛時的重心在燃料罐和太空梭本體中間，然而SRB固體火箭助推器的推力方向和燃料罐的軸線方向一致，也就是說SRB的推力方向不是指向重心的，並且SRB的推力很大（應該遠大於太空梭主發動機），會產生一個很大的俯仰力矩，為了平衡掉這個俯仰力矩，太空梭的主發動機需要提供一個指向燃料罐方向的水平的力來平衡這個俯仰力矩。（這也就是為什麼太空梭起飛的時候，你會發現主發動機似乎有一個向外傾斜的動作--這個來自觀察，沒有具體依據）

這個設計類似於Atlas V火箭

（可以看到Atlas的助推器也是非對稱放置的，為了平衡非對稱設置帶來的力矩，其中兩個助推器的推力方向不是豎直向上的）。（圖片來自維基百科 Atlas V詞條）

但是這樣雖然俯仰力矩被平衡掉了，水平方向合力仍然是從太空梭指向燃料罐方向的，這也就是為什麼太空梭剛起飛時像是在水平平移一樣。
這裡還需要提到的一點是，大部分（所有的）航天器都是自西向東發射的（利用地球自轉）。而太空梭不會浪費這個水平合力帶來的速度，所以這個水平平移的方向同樣也是自西向東（也就是肚皮向東），

而之後就像題主說的，需要進行程序轉向，而程序轉向需要太空梭將推力方向轉為與地面平行的方向，那麼此時，這個水平合力必然需要指向上方（太空），也就是說太空梭需要背對地面（還沒平行時就是後背朝東），否則這個水平合力就在把太空梭往地面上推。

所以太空梭需要從起飛時的肚皮朝東，變成後背朝東，也就是需要做一個180度的滾轉。

另外從KSP中的實踐來看，這個問題恐怕還不止這麼簡單。個人覺得可能還和在高超音速下燃料罐和太空梭本體的阻力，燃料消耗後的重心移動等等因素有關，這個轉嚮應該是一個綜合結果。

以上

說了這麼多都沒到點子上吧。。。。
至於為啥要重力轉向斜著飛配平問題樓上都說過了
樓主說轉身是因為，發射場地原有設計問題導致發射架沒法反過來裝（太空梭背朝東），所以太空梭起飛後要旋轉180°。
為啥不重新造個發射場？太貴啦。。。

謝邀。太空梭的起飛需要大量的燃料及助推火箭的輔助。也就是我們常見的形象中那個胖胖的大柱子。起質量是非常大的。起飛時主要推力來自於兩個助推火箭，這兩個助推火箭在燃料箱左右對稱布置，產生的合力在燃料箱內部向上。但是太空梭掛在一側，因此只有太空梭的一側有負重，這就要用太空梭自己的推進器來保持平衡了。
理論上如果完全靜止垂直起飛太空梭的推進方向和助推水平就可以了，但是事實上飛行軌跡是切入軌道的，因此發射後的軌跡並不是垂直於地面，那就有三種情況可能出現。一太空梭在上，騎著燃料箱；二太空梭在側面；三太空梭在下面。
先看二，明顯無法保證平衡肯定要避免，那就是騎著還是掛著的區別了。
可以做個受力分析，首先太空梭的推進力應當貫穿整體的重心一代（理論上），那一定指向內部而不是外部，也就是說太空梭的推進器是稍微撅著屁股的。那騎在燃料箱上時，就會有較小的垂直分力和較大的水平分力（同掛在下面比），而背朝大地仰望星空則剛好相反。發射時相比快速的在大氣層內水平移動明顯更需要快速升高脫離大氣，那就自然選擇了第三種情況。也就是我們看見的背對地球。至於升到一定高度後，已經沒有太多的阻力，需要將發射軌道曲線的後半段貼合切入運行軌道，這時水平分力就比較有用了，於是就鹹魚翻身了。

看見這麼多謝邀。。那我也再謝一次。。。完（認識的倆三個宇航學院的都沒聯繫了，實在無力）

玩坎巴拉發射太空梭時候，因為太空梭尾噴口有向上偏的角度，所以重力轉向時候機背朝下更方便、推力更均衡。
而且橘黃色燃料桶燃料減少重量變化，所以燃料桶中軸線和太空梭中軸線構成的平面最好垂直地面且和飛行方向共面。不然很容易各種失衡秒變宰人計劃。。。
這是玩遊戲摔了好多次自己總結的小經驗。不知道現實中是不是一樣的了。。。
題主如果想了解些航天方面的知識不妨也來玩坎巴拉哦(? ??_??)?

謝邀，航拍無人機領域的對次高逼格問題無法解釋

多個原因，一方面如@彭弘毅所說，重力轉向。關鍵是結構上支撐外燃料箱，推較拉要容易。

另外一方面，大部分任務載荷，釋放的時候對地球方向，以便於操縱和姿態控制。

謝邀，不過現在還沒有開始研究姿態問題，尤其是太空梭，等過一段時間後看能不能回答

謝邀，非航天專業人士

因為地球自轉有角速度，為了避免其影響，太空梭必須偏轉飛行才能使其不偏離航向。

謝邀，對不起不知道，坐等大神ㄟ(￣▽￣ㄟ)

謝邀。
航天不是很在行，應該就是姿態調整。

謝邀，航空領域尚能解決，航天不行了就！
個人認為脫離地球引力後，受力方向改變了吧，當然要調整姿態啦