随着航天工业日益发展,对新的航天器地面测试设备提出了更高的要求。零重力多维展开试验装置是为了满足航天院项目建设要求,研制零重力多维展开试验装置,平衡其产品的自身重力,模拟产品在轨失重状态,验证产品在轨运动功能。通过零重力多维展开试验装置来模拟其产品在太空中的失重环境,来达到试验要求,确保其产品在地面物理仿真试验顺利进行。本文的主要工作和成果如下:1、对零重力多维展开试验装置实现方案进行对比研究,其中主要对长行程恒张力实现方案和被动随动跟随实现方案,对各方案进行可行性验证分析,最终确定实施方案,并对其进行模拟仿真,寻找存在的问题和不足,进行进一步优化,最终使其满足试验要求。2、对气浮恒张力装置进行机械装置设计,采用单个无摩擦气缸结构,来实现高精度恒张力悬挂,使整体结构变的简洁轻巧,并且满足多维展开过程中行程要求。并对该装置进行气浮仿真,对关键参数进行更细一步调整。3、对被动随动装置进行机械结构设计,其主要研究内容是尽可能的减少摩擦阻力对跟随的影响,构造出一个低摩擦的环境。从而实现对试件重心的进行跟随,保证对试件过质心吊挂。本文主要对零重力多维展开装置实现方案进行探讨研究,并对可行方案进行机械结构设计以及模拟仿真,从而进一步验证方案的可行性,为之后的加工制造提供一定实验基础和理论依据。