대한민국 해군 도산안창호급(KSS-III) 잠수함 어뢰 기만기 발사대(T-LMT) 고압 공기 수중 사출 밸브 0.01초 서보 및 1,000Hz 0-Alloc C# 기포 소음 억제 엔진

1. 수중 고압 기포 진동 및 레일리-플레셋 음향 방사 모델

기포 반경 $R(t)$, 해수 밀도 $\rho_L$, 기포 내 기체 압력 $P_g$, 원거리 정수압 $P_\infty$, 표면장력 $\gamma$, 점성계수 $\mu$:

미나에르트(Minnaert) 기포 고유 주파수 및 원거리 음향 방사 피크 파워:

2. 다단 비례 감압 서보 밸브 유량 제어식

사출 피스톤 스트로크 $x_{\text{piston}}$, 고압 레저버 압력 $P_{\text{res}}$, 밸브 개도율 $\alpha_v(t)$:

3. 1,000Hz 0-Alloc SIMD C# KSS-III 기만기 사출 엔진

1밀리초 제어 주기로 잠수함 심도 수압과 사출 압력을 스캔하여 밸브 개도를 미세 조절하는 C# 코어입니다.

using System;
using System.Runtime.CompilerServices;

namespace ZeliDesk.Defense.DecoyLauncher
{
    /// 

    /// TLMT 사출관 및 해수 환경 텔레메트리 (Stack 전용)
    /// 
    public readonly ref struct TlmtLaunchTelemetry
    {
        public readonly float SubmarineDepthM;        // 잠수함 현재 잠항 심도 (m)
        public readonly float ReservoirPressureBar;   // 공압 레저버 압력 (bar)
        public readonly float LauncherTubePressureBar;// 발사관 내부 압력 (bar)
        public readonly float DecoyDisplacementM;     // 기만기 이동 변위 (0~2.5m)
        public readonly bool TriggerLaunch;           // 발사 기폭 지령

        public TlmtLaunchTelemetry(
            float depth, float resPress, float tubePress, float disp, bool launch)
        {
            SubmarineDepthM = depth;
            ReservoirPressureBar = resPress;
            LauncherTubePressureBar = tubePress;
            DecoyDisplacementM = disp;
            TriggerLaunch = launch;
        }
    }

    /// 

    /// 공압 밸브 및 소음 감쇠 제어 출력
    /// 
    public readonly ref struct TlmtValveOutput
    {
        public readonly float ValveOpeningRatio;      // 비례 밸브 개도율 (0.0~1.0)
        public readonly float EstimatedAcousticNoiseDb;// 추정 방사 소음 (dB re 1uPa)
        public readonly bool IsMuzzleVentingOpen;     // 해수 완충 벤트 밸브 개방 여부
        public readonly bool IsEjectionCompleted;     // 사출 완료 여부

        public TlmtValveOutput(float valve, float noise, bool vent, bool completed)
        {
            ValveOpeningRatio = valve;
            EstimatedAcousticNoiseDb = noise;
            IsMuzzleVentingOpen = vent;
            IsEjectionCompleted = completed;
        }
    }

    /// 

    /// KSS-III 1,000Hz 0-Alloc C# TLMT 사출 제어 엔진
    /// 
    public static class Kss3TlmtEjectionEngine
    {
        private const float FullStrokeM = 2.4f;

        [MethodImpl(MethodImplOptions.AggressiveInlining)]
        public static TlmtValveOutput ComputeValveControl(
            in TlmtLaunchTelemetry telemetry)
        {
            if (!telemetry.TriggerLaunch)
            {
                return new TlmtValveOutput(0.0f, 40.0f, false, false);
            }

            // 주변 수압 계산 (심도 10m당 약 1bar)
            float ambientPressureBar = 1.0f + (telemetry.SubmarineDepthM * 0.1f);

            // 초기 급가속(개도율 0.85) -> 포구 탈출 직전 완충 감압(개도율 0.2)
            float valveRatio;
            bool ventOpen;
            if (telemetry.DecoyDisplacementM < 1.8f)
            {
                valveRatio = 0.85f;
                ventOpen = false;
            }
            else
            {
                valveRatio = 0.15f; // 급격한 기포 분출 방지
                ventOpen = true;    // 해수 완충 챔버 바이패스
            }

            bool completed = telemetry.DecoyDisplacementM >= FullStrokeM;
            float estimatedNoise = completed ? 72.0f : (110.0f - (ventOpen ? 25.0f : 0.0f));

            return new TlmtValveOutput(valveRatio, estimatedNoise, ventOpen, completed);
        }
    }
}

4. 심해 200m 사출 및 수중 방사 소음 계측 데이터