本申请涉及气动热地面模拟试验装置的领域，具体公开了一种气动热地面模拟试验装置，包括驻点外壳、探芯连接体、内套和测量探芯；探芯连接体连接于驻点外壳中心轴线位置，探芯连接体开设有与外壳同轴的测量通道，测量探芯螺纹连接于探芯连接体的测量通道内，内套位于驻点外壳内部且套设于探芯连接体外部；内套设置有从内套与探芯连接体正对的内壁到与内套与驻点外壳内部正对的表面的主体冷却回路；测量探芯设置有测量冷却回路。本申请可以根据不同的试验模型外形进行更换，以及在外壳烧毁时进行更换，同时在驻点位置可安装不同种类的测试探芯，并可根据给出的两种水冷方式开发其它种类的测量探芯。本申请可以应用于航空航天气动热防护地面模拟试验。