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前のページで、ブースターによる増速度 Vf は、有効排気速度を Veff 、質量比を MR とすると、Vf = Veff ・ln(1/MR) で計算できることを説明した。ペイロードが増加すると、質量比（Mass Ratio; MR) も増加するので、結果として、増速度 Vf は減少する。シミュレーション結果を示す前に、計算上の増速度を下表に示す。ここで、 Veff = Isp x g = 270 x 9.8 =2,646 [m/s] である。
| 表１ ペイロード増加によるブースト終了時の増速度 Vf （計算値） | ||||||
| Payload [kg] | 400 | 600 | 800 | 1,000 | 1,200 | 1,400 |
| 1/MR | 5.818 | 5.484 | 5.194 | 4.939 | 4.713 | 4.512 |
| Vf [m/s] | 4,659 | 4,503 | 4,359 | 4,226 | 4,102 | 3,987 |
実際の Vf は、重力及び空気抗力等による損失により、表の値より 1,000 [m/s] ほど少なくなる。
Payload 質量の変化はブースト終了後の増速度の変化として現れるから、加速度及び速度プロフィルは、前のページ説明した比推力の変化と同様のパターンを示す。それ故、ここでは、射程と高度の特性のみを示す。
以下に示すグラフは、特に断らない限り、Isp = 270 [s] である。
| 図１ パラメータ： ペイロード、時間対距離 |
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飛翔距離が 1,000 [km]（参考：舞水端里～横田基地 1,020 [km]）に達する時間は、450～500 [s]（7' : 30"～ 8' : 20"）である。
| 図２ ペイロード対最大射程 |
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ペイロードに対する最大射程は、図１からも読み取れるが、全般的な傾向をみるために、図２に取り出して示した。また、Nodong の比推力（Isp）を 240 [s] としている資料もあるので、それに対応するグラフ（赤色）も付加した。
| 図３ パラメータ：ペイローッド、時間対高度 |
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| 図４ ペイロード対最大高度 |
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ペイロードに対する最大弾道高は、Isp=270[s] の場合、概略、250～400 [km]、Isp=240[s] の場合、200 ～300 [ｋm] である。
次に、Isp = 270 [s] 及び 240 [s] とした場合の弾道側視図を示す。
| 図５－１ 弾道側視図（Isp=270[s]） |
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| 図５－２ 弾道側視図（Isp=240 [s]） |
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図５の弾道側視図に示すように、ペイロード=1,000[kg] とすると、最大射程は、Isp=240[s] の場合、概略、1,000 [km] 、270[s] の場合、1,300 [km] である。
| 図６ 推進剤質量比の検討 |
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推進剤を充填したロケットエンジンの質量に対する推進剤の質量を「推進薬質量比」（propellant mass fraction）、「推進薬充填率」（propellant loading factor）又は「推進剤質量比」（propellant mass ratio）と呼ぶ。
一方、推進剤を充填したロケットエンジンの質量に対する推進剤を除いた構造体の質量（「空虚（ドライ）質量」）を「構造質量比」と呼ぶ。
推進剤質量比 ζ と構造質量比 ε の間には、それらの定義から「ε = 1 - ζ 」の関係ある。一般的に、液体ロケットエンジンにあっては、ε の値は 0.1 (ζ = 0.9) 前後である。ε の値が 0.2 (ζ = 0.8) 前後のロケットエンジンは、”重たい”エンジンと呼ばれる。
2012 年 4 月 13 日の北朝鮮の弾道ミサイル打ち上げ失敗によって、第１段ロケットエンジン（Nodong エンジン 4 基を束ねったエンジン）が、”重たい”エンジンであることが判明した。
機体（missile bodies）の材質の検討については「An Analysis of the North Korean Nodong Missile」を参照。
ペイロード対最大射程について記述されている資料（最大射程[km]/ペイロード[kg]）：
① 資料：「ノドン」（平均的な推定値）
1,000 [km] / 1,000 [kg] ～ 1,300 [km] / 700 [kg]、Isp = 240 [s]
② 資料：「Missile Index」(比較的高い推定値）
1,350 [km] / 1,200 [kg] ～ 1,500 [km] / 700 [kg]、Isp = ?
私のシミュレーション結果（図２）からは、 Isp=240[s] の場合、概略、
1,050 [km] / 1,000 [kg] ～ 1,150 [km] / 700 [kg]～ 1,320 [km] / 400 [kg]
であり、ほぼ、① に対応している。
Isp=270[s] の場合、概略、
1,300 [km] / 1,200 [kg] ～ 1,400 [km] / 1,000 [kg]～ 1,590 [km] / 700 [kg]
であり、ほぼ、② に対応している。
主要な最大射程増大の選択を以下に示す：
（１）推進剤の化学的（又は物理的）なエネルギーを最大限に引き出すための新エンジンの開発又は現エンジンの改良→推力（比推力）の増大
（２）ロケット・エンジンの長大化→推進剤質量増加
（３）推進薬充填率の向上（構造質量比を下げる）。図６に示すように、ペイロード 1,000 [kg] において、充填率 0.01（1%）の向上は、最大射程をおよそ 100 [km] 増加させる。
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