哑铃形气浮滑轮纵向重力补偿装置，涉及飞行器地面零重力模拟领域。解决了现有技术中由于采用传统圆柱形气浮滑轮结构原因，导致零重力模拟装置承载能力差的问题。本发明中每个哑铃形气浮滑轮机构包括哑铃形气浮滑轮和挂绳，且挂绳挂设在哑铃形气浮滑轮上，挂绳的一端与配重框的下部固定连接，挂绳的另一端与随动框的下部固定连接；N个哑铃形气浮滑轮沿周向均匀布设在支撑基座的顶端面上；哑铃形气浮滑轮通过气浮润滑的方式实现气浮滑轮近似无摩擦的转动，通过调节配重的重量实现气浮滑轮两端的配重端和随动端达到平衡，进而实现随动端的重力补偿。本发明主要用于空间机构对接、抓捕等动力学方面的地面模拟。