Jakie były wady i problemy eksploatacyjne samolotu PZL M-15 Belphegor?

Samolot otrzymał przydomek „Belphegor” od biblijnego demona chciwości, co doskonale odzwierciedlało jego największy problem – ogromny apetyt na paliwo.

Projekt powstał z inicjatywy Związku Radzieckiego, który chciał zastąpić sprawdzonego Antonowa An-2 nowoczesną maszyną wykorzystującą to samo paliwo co samoloty pasażerskie Aerofłotu. Wydawało się to rozsądne. Ale rzeczywistość szybko zweryfikowała założenia.

PZL M-15 Belphegor cierpiał na fundamentalny błąd koncepcyjny – zastosowanie silnika odrzutowego w samolocie rolniczym było ekonomicznie nieuzasadnione. Spalał on około 550-600 litrów paliwa na godzinę lotu, co było trzykrotnie więcej niż u konkurencyjnych maszyn. Dla porównania, PZL M-18 Dromader zużywał jedynie 160 litrów na godzinę, a Antonow An-2 około 175 litrów. Różnica była dramatyczna, szczególnie w kontekście kryzysu naftowego lat 70., który wpłynął na gwałtowny wzrost cen ropy naftowej po 1973 roku.

Problem wynikał z konstrukcji aerodynamicznej samolotu. Dwupłatowiec charakteryzował się znacznie większym oporem czołowym niż jednopłatowce. Co więcej, silnik AI-25 pracujący przy ziemi w trakcie oprysków zużywał znacznie więcej paliwa niż ten sam silnik zamontowany w samolotach pasażerskich Jak-40, które latały na większych wysokościach.

Masa własna maszyny wynosiła aż 2650 kg, co znacząco ograniczało możliwość załadunku środków chemicznych. Przy maksymalnej masie startowej 5700 kg, udźwig użyteczny pozostawał stosunkowo niewielki.

Wysoki apetyt na paliwo oznaczał krótszy czas pracy w powietrzu. Samolot musiał częściej lądować na uzupełnienie zarówno paliwa, jak i środków chemicznych, co wydłużało całkowity czas wykonania zadania i drastycznie zwiększało koszty operacyjne. W czasach, gdy ceny ropy sięgnęły zenitu, eksploatacja Belphegorów stała się po prostu nieopłacalna.

Konstrukcja dwupłatowa PZL M-15 generowała szereg problemów aerodynamicznych i użytkowych. Dwupłaty mają z natury większy opór czołowy niż jednopłatowce, co bezpośrednio przekładało się na pogorszoną ekonomiczność lotu. W przypadku Belphegorów opory dodatkowo zwiększały charakterystyczne stójki-zbiorniki na chemikalia, umiejscowione pomiędzy płatami.

Te same zbiorniki poważnie zmniejszały stateczność poprzeczną samolotu. A to z kolei ograniczało zwrotność maszyny – jedną z kluczowych zalet potrzebnych w agrolotnictwie. Piloci musieli wykonywać szerokie nawroty, co wydłużało czas pracy nad polem i zmniejszało efektywność działania.

Trudności sprawiała także bezpieczna obsługa naziemna. Konstrukcja wymagała większej przestrzeni do manewrowania. Ponadto dostęp do kluczowych elementów technicznych był utrudniony przez nietypowy układ płatów i umieszczony wysoko silnik. To wszystko przekładało się na dłuższy czas obsługi między lotami.

Silnik Iwczenko AI-25 o ciągu 14,7 kN był rozwiązaniem całkowicie nieadekwatnym do zastosowań rolniczych. Turbinowy napęd wymagał paliwa lotniczego typu kerozyna, które było droże i trudno dostępne w gospodarstwach rolnych. Tymczasem tradycyjne samoloty agrolotnicze mogły tankować zwykłą benzynę lotniczą.

Głośność pracy silnika odrzutowego stanowiła poważny problem. Hałas przekraczał 100 decybeli, co narażało pilota na uszkodzenie słuchu podczas wielogodzinnych lotów. Dodatkowo straszył zwierzęta gospodarskie i dziką zwierzynę w okolicy lotnisk i pól uprawnych.

Reakcja silnika odrzutowego AI-25 stanowiła jedno z najbardziej niebezpiecznych ograniczeń PZL M-15. Zwiększenie ciągu po dodaniu gazu trwało kilkanaście sekund, podczas gdy silniki tłokowe reagowały w 2-3 sekundy. Ta zwłoka mogła mieć fatalne skutki podczas nagłych manewrów unikowych.

W agrolotnictwie piloci często muszą szybko omijać przeszkody terenowe. Mogą to być drzewa, słupy energetyczne czy nieoczekiwane zagłębienia terenu. Gdy pilot zauważał zagrożenie i dodawał gaz, samolot nie przyspieszał natychmiast. Bezwładność reakcji silnika odrzutowego mogła doprowadzić do katastrofy, zanim samolot zdążył zareagować na polecenia pilota.

Problem potęgował fakt, że opryski wykonywano na bardzo małej wysokości. Margines błędu był minimalny. W sytuacji awaryjnej pilot nie miał czasu ani przestrzeni na korektę błędów. Mimo przyjemnych właściwości pilotażowych w normalnych warunkach, M-15 był uznawany za niebezpieczny w typowych operacjach rolniczych.

Zbiorniki na chemikalia w PZL M-15 zostały zaprojektowane w sposób, który poważnie ograniczał bezpieczeństwo operacyjne. Były wysokie, opływowo wkomponowane w konstrukcję i umieszczone pomiędzy płatami samolotu. Taki układ stwarzał istotne zagrożenie w sytuacjach awaryjnych.

Czas awaryjnego zrzutu ładunku był znacznie dłuższy niż w konkurencyjnych samolotach. W agrolotnictwie możliwość szybkiego pozbycia się ciężaru chemikaliów może uratować życie pilota podczas nagłej awarii. Belphegor nie dawał takiej możliwości. Pilot musiał czekać, aż system powoli opróżni zbiorniki, tracąc cenne sekundy.

Kolejnym problemem była symetria zrzutu awaryjnego. Nierównomierne opróżnianie zbiorników mogło prowadzić do zaburzenia wyważenia samolotu w najbardziej krytycznym momencie. To dodatkowe ryzyko, które piloci musieli brać pod uwagę podczas każdego lotu. Konstrukcja nie przewidywała elastyczności – samolot był stworzony wyłącznie do oprysków, bez możliwości adaptacji do innych zadań.

PZL M-15 generował nieakceptowalnie wysokie koszty eksploatacyjne na wielu płaszczyznach. Oprócz wspomnianego już ogromnego zużycia paliwa, samolot stawiał wysokie wymagania odnośnie jakości środków chemicznych. W warunkach radzieckich lat 70. zapewnienie odpowiednich standardów było trudne i kosztowne.

Obsługa techniczna wymagała wyższej kultury technicznej niż w przypadku prostych samolotów tłokowych. Silnik odrzutowy AI-25 był znacznie bardziej skomplikowany od sprawdzonego ASz-62 w An-2. Mechanicy musieli przejść dodatkowe szkolenia. Potrzebne były specjalistyczne narzędzia i wyposażenie diagnostyczne.

Długie nawroty nad polami oznaczały, że samolot potrzebował więcej czasu na wykonanie tego samego zadania. Mniejsza powierzchnia opryskana w ciągu godziny przekładała się bezpośrednio na niższą rentowność. Do tego dochodziły koszty infrastruktury – lotniska musiały dysponować paliwem odrzutowym, co nie było standardem na prowincjonalnych lądowiskach agrolotniczych.

Władze rolnictwa ZSRR szybko zorientowały się, że eksploatacja dostarczonych samolotów nie spełnia pokładanych w nich nadziei. Mimo zamówienia na kilka tysięcy sztuk, wyprodukowano jedynie około 175 egzemplarzy, z czego większość szybko wycofano z użycia.