Abstract / Summary
La transmisión dirigida de energía eléctrica mediante Canales de Plasma Inducidos porLáser (Laser-Induced Plasma Channels, LIPC) en la atmósfera terrestre enfrenta una barrera termodinámica fundamental: la rápidarecombinación electrón-ion (τ rec ≈ 1–2 ns), la captura electrónica por oxígeno molecular y la elevada rigidez dieléctrica del aire frío(E0 ≈ 30 kV/cm) restringen su alcance práctico a menos de 45 metros cuando se emplean generadores móviles. En el extremoopuesto, el sembrado de trayectorias mediante proyectiles o cohetes a largas distancias (> 300–500 m) colapsa debido a la difusiónturbulenta y los vórtices de Kármán, que rompen la continuidad galvánica de la estela cerca del origen antes de que el proyectilalcance el objetivo. Este tratado presenta el Método Andrade-Ponce (AHPC-200), una arquitectura electro-óptica-balística queresuelve esta dicotomía operando dentro de la ventana de coherencia aerodinámica de 50 a 200 metros. El sistema combinacuatro mecanismos sinérgicos: (1) el tránsito de un proyectil subcalibrado a Mach 5 (vp = 1715 m/s) que acota el tiempo de vuelo aτ vuelo ≤ 116.6 ms, manteniendo el Número Adimensional de Estabilidad de Andrade-Ponce en ΠAP = 0.978 < 1.0; (2) la formaciónde un túnel de depresión aerodinámica (δ = ρ/ρ0 ≈ 0.30, Ley de Paschen) sembrado continuamente por la ablación térmica de unapastilla trasera de Cloruro de Cesio y Magnesio (CsCl + Mg, con potencial de primera ionización ΦCs = 3.89 eV frente a 15.58 eVdel N2 ); (3) un sistema de disparo terminal piezo-óptico que sincroniza en el microsegundo de impacto una secuencia láserinterpolada de doble pulso (pulso de femtosegundos a 800 nm de fotoionización de 3 fotones seguido a los 6 ns por un pulsocalentador de nanosegundos a 1064 nm por Bremsstrahlung inverso); y (4) la descarga de un Generador Marx compacto (2.0–3.5MV, 45 kJ) protegido por un escudo electro-óptico inductivo-aerodinámico. Las simulaciones numéricas demuestran impedancias decanal de 79.6 a 140.8 Ω/m y presiones de onda de choque en roca de 1.13 a 2.43 GPa (Efecto Yutkin), permitiendo fracturaciónminera a distancia sin explosivos químicos ni tiempos muertos de ventilación. Directed electrical energy transmission via Laser-Induced Plasma Channels (LIPC) in the terrestrialatmosphere is severely constrained by rapid electron-ion recombination (τ rec ≈ 1–2 ns), electron attachment to molecular oxygen, andthe high dielectric breakdown threshold of cold air (E0 ≈ 30 kV/cm), limiting practical mobile discharges to under 45 meters.Conversely, ballistic wake-seeding at long ranges (> 300–500 m) fails because aerodynamic turbulent diffusion breaks galvaniccontinuity near the breech before projectile impact. This paper introduces the Andrade-Ponce Method (AHPC-200), an integratedelectro-optical-ballistic architecture engineered for the 50 to 200 m aerodynamic coherence window. At Mach 5 (1715 m/s), flighttime is bounded to ≤ 116.6 ms, satisfying the dimensionless stability criterion ΠAP = 0.978 < 1.0 under Birkhoff-Saffman wake scaling.The projectile generates a low-density Paschen tunnel (δ ≈ 0.30) seeded via pyrotechnic-ablative vaporization of Cesium Chloride(CsCl, ionization potential ΦCs = 3.89 eV, reducing 800 nm multiphoton ionization from 11 photons in N2 to 3 photons). Upon impact,a piezoelectric-UV nose sensor triggers a dual-pulse interpolated laser sequence (800 nm fs opener + 1064 nm ns inverseBremsstrahlung heater), enabling a 3.5 MV Marx bank to drive a low-impedance arc (79.6–140.8 Ω/m) that delivers 1.13–2.43 GPaelectrohydraulic shockwaves for zero-explosive mining rock spallation.