随着中国社会经济的发展和科学技术的进步，尤其是城市人口的急剧增加和城市化进程的飞速发展，具有大空间特点的建筑物比比皆是。由于发生在大空间建筑物中的火灾具有蔓延速度快、易轰燃等特点，使火灾的扑救比较困难，所以对大空间建筑物火灾安全防范技术的研究，具有较强的现实意义和实用价值。 本文回顾了消防炮的研究和发展状况，结合质点运动学相关知识，推导出了消防水炮射流轨迹方程束，经试验修正，得到了半经验分析公式，该公式计算出的射流轨迹与实际射流轨迹射程最大误差为4.7％，射高最大误差为11.5％，表明该方程束具有一定的可信度。参考国内外相关试验方案，设计并开展了消防炮射流轨迹试验，发现当流量跨度较大时，此半经验公式并不完全适用，然而可为建立消防水炮流量、初速度、俯仰角等参数数据库提供思路。 根据试验修正后的消防炮射流轨迹公式，对消防炮水射流进行了性能分析：若消防炮与火源不在同一水平面上或者消防炮与火源之间存在高大障碍物而使消防炮无法按正常俯仰角打到火源时，可根据公式适当调整俯仰角；同时发现当消防炮流量接近或超过极限值时，消防炮射程及射高增加缓慢，并有停止增加的趋势。 根据消防水炮定位误差试验，发现了蜗轮-蜗杆回程误差以及电机累计误差是造成消防炮定位误差的主要原因，提出了弹簧消隙法和误差补偿法以提高定位精度，为消防炮定位技术的发展提供了可行的建议。 最后，考虑到试验的成本与准确度，基于相似理论思想详细计算出模拟消防水炮的相关尺寸，阐述了消防炮射流轨迹模拟实验的方案，并设计出模拟消防水炮炮头的几种结构的组合，为消防水炮射流轨迹研究提供了一条新的思路，同时应用Origin软件进行了理论验证，表明该设想可行。