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比推力（Specific Impulse; Isp）は、推進剤の性能を表す代表的な指標で、一定条件下（推進剤質量、燃焼圧力、発生推力等）で、燃焼させた場合の持続燃焼秒時で表される。
Isp の値は、一般的に、液体推進剤の場合、300 秒前半の値であり、個体推進剤にあっては、200 秒前半の値でる。Nodong は液体推進装置装置を用いているが、多くの資料が、Isp の値を 240 [s] としている。もっと高い値の可能性もあるので、ここでは、240、250、・・・・・、290 [s] を想定してシミュレーションを行った。
推進剤の燃焼質量流量を mdot [kg/s]、重力の加速度を g とすると、推力 T は、次式で与えられる。
T = mdot x Isp x g [N] ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（1）
このシミュレーションでは、推進剤質量 = 12,960 [kg]、燃焼時間 = 110 [s] であるから、推進剤の燃焼質量流量 mdot は、12,960 / 110 = 117.82 [kg/s] である。これらの値を、（１）式に代入すると、Isp = 240、250、・・・・・290 [s] に対応する推力 T = 277、289、・・・・・335 [kN] になる。
シミュレーションでは、Loft 角 = 43.8 [deg]、Loft 角速度 = 1.21 [deg/s] 、ペイロード質量 = 1,000 [kg] として、比推力のみをパラメータとして振っている。これは、火砲において、装薬号数のみを変えて（初速のみを変えて）、その弾道の変化を観測することに相当する。
| 図１ パラメータ：比推力、時間対距離 |
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図１は、射程が最大になるロフト角（43.8°）で発射した場合の経過時間に対するダウンレンジ（Downrange; 地表面距離）を示したグラフである。ブースト終了後（110 [s]後）から再突入後までは、ダウンレンジは楕円軌道の動径の旋回角速度に比例するから、弾道の中点以降の飛翔時間が長いほど増速が進み射程が伸びる。
最大射程は、各グラフの終端点の Range（縦軸）の値になるが、比推力に対する最大射程を一括して表示すると次のようになる。
| 図２ 比推力：最大射程 |
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図２に示すように、Isp = 240 [s] でも、ロフト角を 45 °付近に設定して最大射程を満足すように発射すれば、射程1,000 [km] を達成できる。ただし、飛翔時間が、527 [s]（8' : 47"）と長くなる。射程 1,000 [km] は、前のページで示した、Isp = 270 [s]、ロフト角 = 20°の場合の射程にほぼ等しい。この場合の、飛翔時間は、394 [s]（6' : 34"）であったから、到達時間が、2 分強も長くなる。
| 図３ パラメータ：比推力、時間対高度 |
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最大弾道高は、同一ロフト角で発射しているので、ほぼブースト終了時の速度の二乗に比例して増大している。 また、最高点に至る時間は、全飛翔時間の 1/2 点より 30 秒ほど遅れる。
各 Isp に対応する高度は順に、207、239、272、314、348、390 [km] である。
| 図４ パラメータ：比推力、弾道側視図 |
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火砲の真空中の弾道方程式では、最大射程 X max は、射角 = 45°のとき、初速を V0 として、Xmax = V02 / g、最大弾道高 Ymax = V02 / (4g) となり、最大弾道高は、最大射程の 1 / 4 になる。
このシミュレーションの結果では、最大射程に対する最大弾道高の比は 1/5 ～ 1/4 で、最大射程が大きくなるにつれて、1/4 に近づく。また、弾道高は最大射程の中点において最大になる。
| 図５ パラメータ：比推力、時間対加速度 |
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図５に示す加速度プロフィルが、110 秒までの「ブースト・フェーズ」、それ以降 500 秒付近までの「ミドコース」及びそれ以降の「ターミナル・フェーズ」に対応する部分から構成されていることは、前のページ説明したとおりである。ここでは、さらに、「ブースト・フェーズ」部と「ターミナル・フェーズ」部を拡大して示す。
| 図６ パラメータ：比推力、時間対加速度（ブースト・フェース拡大） |
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図６は、ブースト・フェーズにおける加速度プロフィルを示す。燃焼終了時（110秒）における加速度は、推力を機体質量で除した値になる。Isp = 290 [s] について示すと、当初に説明したように、推力 = 335[kN]、機体質量 = 3,290 [kg] であるから、加速度 = 101.8 [N] = 10.4 [G] と計算されるが、重力の加速度 1[G] を引くと、9.4 [G] が得られる。
| 図７ パラメータ：比推力、時間対加速度（ターミナル・フェーズ拡大） |
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図７は、ターミナル・フェーズにおける加速度プロフィルを示す。各 Isp に対応するグラフは相似形をしていて、各グラフの基部のわずかに凹んでいる部分が、再突入の始まりを示す。その後、各グラフは急速に立ち上がっているが、これは、機体の進行方向に対して、逆方向に空気抗力による減速が働いていることを示す。Isp = 240、250、・・・、290 [s] に対応する再突入高度は、29.1、29.8、・・・、31.4 [km] である。
各グラフの極大点は、減速加速度が最大になる「ピーク減速度点」である。この点（地上高 3 [km]前後）を過ぎると 2 秒ほどで地表面にに落達する。
| 図８ パラメータ：比推力、時間対速度 |
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図８は、図５に示した加速度プロフィルに対応する速度プロフィルを示している。各種の損失を無視した計算上のブーストによる増速 Vf は、有効排気速度を Veff 、質量比を MR とすると、Vf = Veff ・ln(1/MR) で計算できる。ここで、Veff = Isp x g、MR = ブースト終了後の機体質量/初期機体質量 = 3,290/16,250 = 0.2025 である。
計算結果は、ただし、（）の値はグラフの読み、Isp = 240、250、・・・、290 [s]に対応して、3,757(2,084)、3,913(2,963)、・・・、4,539(3,582) [m/s] で、いずれの計算結果も 1,000 [m/s] 弱大きくなっているが、これは重力、及び空気抗力による損失を無視していることによる。
500 秒以降の各速度プロフィルは大気圏再突入に対応し、Isp順に、再突入速度（最大速度）. 2.876、 3.045、 3.211、 3.375、 3.537 及び 3.698 [km/s] を示し、それ以降、空気抗力によって急速に速度を減じて地表面に落達する。その、細部を次図に示す。
| 図９ 比推力対「再突入速度」及び「落速」 |
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再突入高度は、Isp 順に、29.096、 29.765、 30.726、 30.091、 31.146 及び 31.357 [km] である。また、再突入高度から、地表面に落達するまでの時間は、同様に、18.7、 17.8、 17.2、 15.7、 15.5、 14.8 [s] である。
落速（地表面に落達した時の速度）は、上図の赤色グラフに示しているが、細部の値は、順に、1.462、 1.543、 1.628、 1.711、 1.781及び 1.853 [km/s] であり、再突入速度は空気抗力によって、1,400 ～ 1,800 [m/s] ほど減速されている（青色グルフ値－赤色グラフ値）。
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