Lim-5M стали поступать в части ВВС и авиации ВМФ Польши, где встретили весьма прохладное отношение. ЛТХ самолета существенно ухудшились из-за возросшей полетной массы и дополнительного аэродинамического сопротивления баков-обтекателей. Главное – расход горючего увеличился, из-за чего радиус действия самолета так и не возрос. К тому же выработка топлива из дополнительных емкостей влияла на центровку машины. Поэтому 10 мая 1961 г. после выпуска 60-го экземпляра производство Lim-5M свернули.
На базе Lim-5M разрабатывались несколько модификаций, однако они остались только на бумаге. Так, в июне 1960 г. был подготовлен проект фоторазведчика Lim-5MR, который имел три варианта целевого оборудования. На законцовках крыла предполагалось установить контейнеры для фотокамер АФА-39 или АФА-БА-40Р, или АФА-БАФ-21С и АФПН-21, при этом размах крыла увеличивался до 10,58 м.
Во время серийного производства Lim-5M на летающей лаборатории СМ 16-01 отрабатывались решения по улучшению самолета. Для повышения эффективности торможения в основании киля установили систему с двумя размещенными рядом контейнерами тормозных парашютов, которые выпускались одновременно, правый – на длинном фале, левый – на коротком. Программу испытаний самолета в такой конфигурации провели в 1960 г. В октябре на первом прототипе Lim-5M испытали одноку-польную тормозную систему, установленную аналогичным образом. Впоследствии именно такое решение было внедрено на очередной модификации машины.
Чтобы повысить эффективность механизации крыла, в 1960 г. конструкторы спроектировали щелевые закрылки, оснащенные системой сдува пограничного слоя (СПС). Воздух, отбираемый от компрессора двигателя, выпускался через щели на верхней поверхности закрылков, что обеспечивало бессрывное их обтекание при существенно больших углах отклонения и, как следствие, увеличивало подъемную силу. В январе 1961 г. система прошла испытания на самолете СМ 16-01. В документах этот вариант обозначался как Lim-5M-ll. Двигатель Lis-5, доработанный под систему СПС, получил обозначение Lis-5M.
В мае 1961 г. была построена установочная партия из 40 истребителей-бомбардировщиков Lim-5M-ll, получивших официальное обозначение Lim-6 (заводской шифр «1J», заводские №№ 1J 04-01 – 1J 04-40). Двигатель тоже получил новое обозначение – Lis-б. Кроме упомянутых выше, эти самолеты имели еще целый ряд мелких доработок. Была изменена форма аэродинамических гребней на крыле, удлинен воздухозаборник, что дало прирост скорости на малых высотах. Для дополнительного охлаждения двигателя на двух верхних задних фюзеляжных люках установили заслонки, открывающиеся при его работе. Однако в таком виде Lim-б в части не попали. Неожиданно столкнулись с проблемой неустойчивой работы двигателя. Выдвигалось много версий о причинах его помпажа. Грешили и на удлиненный воздухозаборник, и на нерациональную конструкцию люков с заслонками, которые вначале заменили на люки с воздухозаборниками, а затем крышки люков вообще сняли. Все это не дало нужного результата. Дальнейшие испытания показали, что причиной помпажа были коллекторы отбора воздуха системы СПС, а точнее – отверстия в них, подававшие воздух на закрылки. Только после изготовления на заводе в Жешуве специальных обратных клапанов для этих коллекторов проблему помпажа Lis-б удалось разрешить. С 6 по 8 июля 1961 г. на самолете СМ 16-01 выполнили пять испытательных полетов в разных условиях, но ни в одном из них помпаж не возник. Но это была не единственная проблема – температура газов за турбиной оказалась слишком высокой.
Под крылом этого Lim-5 подвешены 50-кг бомбы
50 kg bombs are hung under the wing of this Lim-5
Отличительная особенность Lim-6 – контейнер тормозного парашюта в основании киляBraking parachute container under the fin is feature of Lim-6
К 18 января 1962 г. СМ 16-01 был доработан, и с этого числа на нем начались заводские испытания по программе Lim-6. В этих полетах задействовался и серийный Lim-6 с заводским № 1J 04-04. До 29 марта испытатели получили достаточно материала, чтобы у них сложилось весьма критическое мнение о самолете. В своем отчете летчики Й. Менет и 3. Слоновский отмечали, что «… отсутствие запаса устойчивости и недостаточная эффективность горизонтального оперения представляют большую опасность в эксплуатации, особенно при задней центровке самолета». Выяснилось также, что система СПС незначительно сокращает длину разбега. В итоге Lim-6 получил приговор: «… в настоящем виде самолет не может быть допущен к эксплуатации».
Испытания прервали. Было понятно, что ни баки-обтекатели, ни система СПС не оправдали надежд. Казалось, что из всех польских новаций целесообразно сохранить контейнер с тормозным парашютом, стартовые ускорители и сдвоенные колеса, для которых, правда, еще требовалось подобрать оптимальные обтекатели. С этой целью 6 апреля начались испытания опытного самолета, полученного переделкой серийного Lim-5R с заводским № 1С 19-04. Два дня спустя к работам подключили и СМ 16-01 с демонтированными баками-обтекателями. Основную часть летной программы выполнил Слоновский. В общей сложности состоялось 50 полетов, в которых опробовали 12 типов обтекателей. Результаты оказались удручающими: новоявленные наросты на нижней поверхности крыла вызывали вибрации и колебания самолета. Разочарования испытателей нашли отражение в их заключении, где в частности говорилось: «… ошибочным является существовавшее до сих пор мнение о пригодности сдвоенных колес».