随着科技的进步和人类的发展,人类对未知领域进行不断地探索和研究,特别对太空的探索是科学发展的一个里程碑。模拟太空零重力环境以检测太空设备的可靠性和稳定性,已成为航天研究领域的一个重要环节。其中悬挂法模拟低重力环境是一种广泛应用的方法,特别是气浮悬挂法,因其摩擦力小,稳定性高,寿命长等众多优点,是现今研究的主要趋势。但现有的气浮装置仍存在不足之处,不能满足大行程展开的试验要求。本文针对太阳翼展开试验装置的设计要求,采用气浮垫—气浮导轨结构形式,设计了气浮展开试验装置。本文的主要研究内容和研究结果如下:1.根据系统设计要求,对气浮导轨系统进行了结构设计,确定了气浮导轨的模型尺寸,并给出绘制好的气浮导轨的SolidWorks实体模型。2.应用机械设计理论,对横导轨和气浮垫进行自由度分析,确定约束形式,并给出绘制好的气浮垫支架部件的SolidWorks实体模型。3.应用ANSYS workbench平台对横导轨进行拓扑优化,在满足横导轨刚度要求的前提下,可减轻横导轨组件的重量,减小气浮支撑的承载;应用ANSYS workbench平台对气浮连接进行了二次设计,得到气浮连接刚度增大的设计方法,可以使气浮导轨平稳运行。4.应用Fluent建立气浮垫仿真模型,通过仿真结果得到各个参数与气浮垫承载力和耗气量的曲线关系,综合考虑各种因素,确定参数最佳尺寸。5.通过气浮垫承载力测试设备测试气浮垫的承载力,通过模拟试验验证设计的可靠性。