研製過程
直-6新中國在五十年代仿製生產了直-5式直升機，由於該機型採用活塞式發動機，功率低、高原性能差，導致載荷較小，服役之時已經落後於世界先進水平，不能完全滿足部隊的需求。為此，1966年8月，哈爾濱飛機製造廠設計師提出採用792渦輪發動機（即渦輪5，由湖南株洲航空發動機設計研究所和哈爾濱發動機廠研製生產）的直－5改進型設計方案，希望取代直-5，改進型直－5後來被稱直-6。
在方案論證過程中，進行了一些可行性試驗，如模型樣機的試製、模型風洞試驗、全機靜力試驗等。方案提出後，立即生產了協調樣機，確定直－6是在直－5基礎上改型設計和換裝發動機的以空降為主的多用途中型直升機，這架協調樣機利用直－5的後機身，接上手工生產的改進型前機身組合而成，1967年3月完成裝配。
1968年直-6的研製計畫獲上級批准，正式列入國家項目。由直升機設計研究所負責設計，哈爾濱飛機廠負責製造。經過一年多的試製，6001號試驗機完成10個項目60個狀態的試驗，試驗結果表明直-6的機身、操縱系統、發動機架、起落架、減速器等結構部件的強度性能符合靜力試驗大綱的要求，在靜力試驗中出現的個別問題後來也得到解決。
6002號機於1969年12月初完成裝配，1969年12月15日，飛行員王培民駕駛這架直升機進行了成功首飛，為了首飛成功，王培民曾預先在直-5直升機上做了三次模擬發動機空中突然停車，利用旋翼自轉著陸的試驗飛行。
直-6採用自由渦輪發動機，發動機的功率為1618千瓦（2200馬力），較之直-5發動機的1250千瓦的最大功率有了很大的提高。在布置形式上，該機也採用了將動力艙安置在機身上部的傳統布置形式，克服了直-5不適應高溫、高原使用的缺點，用途要比直-5廣泛得多。
該機儀表比較安全，各系統工作安全可靠，可以適應四種氣象條件飛行。和裝活塞式發動機的直-5相比，直－6起動迅速，起飛功率大，外型設計流暢，而且在操縱性和靈活性上兼具了直-5的優點，試飛證明其噪音和振動明顯小於直-5。
哈爾濱飛機製造廠共製造了4架直-6。1970年，原三機部決定由昌河飛機製造廠繼續生產直-6，同年年底該廠利用哈爾濱飛機製造廠提供的散裝部件組裝了1架直-6，試飛後性能指標完全合格。
1970年，受文革的衝擊，地方興起"大辦航空"影響下，直-6的研製生產轉至江蘇，由江蘇承擔繼續研製和定型任務。江蘇省以常州飛機廠為總裝廠，組織400多個工廠協作，至1976年共試製11架直-6直升機和18台渦輪5發動機。直－6直升機累計試飛362小時，台架試機5000小時。
1972年8月7日上午，2架直－6（02、03號機）從哈爾濱起飛，和常州生產的1架直－6會合後前去參加高溫、高原地區的試飛，結果02號機於上午9時32分在吉林公主嶺附近的劉房子公社迫降時起火，飛行員傅貴法等6人全部遇難，造成一等飛行事故。經過對墜毀的直升機殘骸分析，設計單位得出結論－事故是因發動機體內減速器抱軸卡死而引起的。設計單位吸取了這次血的教訓，對直升機及發動機進行了11項技術改進。
03架直升機在完成高溫、高原試飛任務後返回哈爾濱，途經唐山附近，輸油管突然在空中斷裂，直升機迫降自轉著陸，機頭觸地，造成三等事故，機上10人全部負傷住院。後經調查，輸油管斷裂的原因是操縱油路接嘴管壁太薄所致。
1977年，國務院、中央軍委正式批准直-6機設計定型。但最終的飛行和使用測試表明，該機的發動機功率仍然不足，尤其是單發動機的布局使得直升機的飛行安全性大大降低，部隊最終放棄了用直－6替換直－5的計畫。1978年，直-6獲全國科學大會科技成果獎，但在1979年停止生產。
直-6的研製邁出了中國直升機從活塞式走向渦輪化的關鍵一步，但由於發動機選型不當，單發動機不安全等原因，直-6最終未能正式投產，單發動機的設計布局最終葬送了直－6。
結構布局
直-6直－6採用單旋翼帶尾槳式布局，機體為變截面全金屬半硬殼式鉚接結構，機身由前艙、中段、尾斜梁組成。前艙由起整流罩作用的前罩、上部駕駛艙和下部設備艙組成，機身中段為機身的主要組成部分，由2號油箱、上構件及尾門組成。尾門為左右開啟式，供裝載重型貨物和抬送傷病員使用，關閉後，與機身後部構成完整的氣動外形。
動力裝置位於機身頂艙上部，整個動力艙為鉚接結構。尾梁由呈圓錐形的薄壁結構的尾梁和斜梁組成，尾傳動軸、中間減速器和尾減速器都裝在尾梁內部，尾梁後下方裝有尾撬，以防著陸時尾梁著地。尾梁兩側裝有水平安定面，以保證直升機的縱向穩定性和消除自轉下滑時的低頭力矩。
直－6的主旋翼系統由槳轂和四片矩形金屬槳葉組成，槳葉為全金屬膠接結構，旋轉方向為仰視左旋。槳轂為鉸接式，與主減速器的旋翼軸構成一個整體，槳轂上裝有揮舞鉸以及帶摩擦減速器的搖擺鉸，在飛行時，槳葉繞揮舞鉸和搖擺鉸作揮舞和搖擺運動，槳轂上還有變距鉸和變距搖臂，用以改變槳葉的安裝角。尾槳採用T6A－G8，由3片玻璃鋼槳葉組成，是推進式尾槳，尾槳安裝在減速器延伸軸的法蘭盤。 直－6的傳動系統由彈性軸、主減速器和中間減速器、尾減速器和尾傳動軸組成，發動機功率通過彈性軸經過主減速器行星齒輪降低轉速，傳遞給旋翼軸，驅動旋翼旋轉。發動機位於貨艙頂棚上面，發動機連同附屬檔案重量低於700千克，發動機長度為2．87米。
駕駛艙內有正副駕駛員座椅和複式操縱系統，飛行儀表包括全套航行駕駛儀表、發動機工作檢查儀表、傳動系統監測儀表以及表明各系統正常工作的指示燈，還有用於導航通信任務的無線電設備，包括CT－1超短波無線電台、WL－5自動無線電羅盤，WG－2A無線電高度表和TT－5A型機內通話器等。左右兩側有可以應急拋放的滑動式駕駛艙門，設備艙門內裝有電氣、無線電設備，貨艙左側裝有側艙門，可裝載15立方米的貨物或9名傷病員。
性能數據
直-6動力系統：機身上部安裝1台渦軸-5發動機，功率1618千瓦。最大載員12人。
基本數據：機長20.962米，機高5.593米；旋翼直徑21米；空重4820千克；最大起飛重量7600千克；
性能數據：最大速度192千米/小時；最大航程651千米；載重1200千克。
