直-6由新组建的直升机设计研究所（代号：602所）负责设计，122厂负责试制。792涡轮轴发动机（涡轴-5）则由航空发动机设计研究所（代号：608所）和沈阳飞机发动机制造厂（代号：120厂）负责研制。经过一年多的时间，122厂生产的6001号试验机完成了10个项目60个状态的试验。试验结果表明，直-6的机身、操纵系统、发动机架、起落架、水平安定面、减速器架等结构部件的强度性能符合静力试验大纲的要求。在试制过程中，还利用直-5做了有关直-6的性能试飞工作，如：强度试验、操稳试飞、自转着陆试飞等。

1969年3月，直-6机01架在112厂完成静力试验，试验结果达到设计要求。直-6的02架原型机于1969年12月初完成装配，经过调试排故以及地面滑行、空中悬停和近地面飞行。1966年9月，哈尔滨飞机厂开始直-6的设计工作，内容包括全机协调、打样设计和设计样机图纸，样机的主要任务在前舱和动力舱。机身中段用的是直-5新零批静力试验机的后部。1967年3月，工厂完成样机的全部工作。3月22日，空军司令部派出样机鉴定小组与当时工厂技术负责人共同对样机进行鉴定，对方案基本肯定，并提出40余条改进建议。工厂立即采取措施改进，在12月末发出全部图纸和技术文件。1969年11 月，02架试飞样机总装完毕。1969年12月15日，飞行员王培民驾驶02号直升机进行了成功首飞。1970年1月25日，直-6完成全部试飞科目，历时42天，14个飞行日，34架次，总飞行时间20小时26分。1970年3月，直-6机02架飞往北京进行表演，空军随后提出几条修改意见：舱门刚度要加强，主轴要加高，机头散热器罩要流线型，去掉领航员舱，发动机要改为0级可调和前4级可调。同时，请专家去哈尔滨协助排除振动问题。03架直6于1970年8月到南京大校场机场进行高温试飞。试飞结果是：起飞质量为8100千克，可以作无地效悬停25米以上起飞。在 1000米高度上最大平飞速度为200千米小时，最小平飞速度为70千米/小时。之后，03架又到兰州榆中机场、西宁机场进行高原试飞。

原来哈尔滨飞机制造厂一直是直-6研制和生产的主要厂家，与602所共研制生产4架直-6原型机。1970年，原三机部决定由昌河飞机制造厂（代号：372厂）继续生产直-6，同年年底该厂利用哈尔滨飞机制造厂提供的散装部件组装了1架直-6，首飞并转场进行了飞行表演，试飞后性能指标完全合格。

1970年，受文化大革命

1972年，三机部正式下文将直-6研制定型任务转到江苏省。

1972年8月7日上午，2架直-6（02、03号机）从哈尔滨起飞，和常州生产的1架直-6会合后前去参加高温、高原地区的试飞，结果02号机于上午9时32分在吉林公主岭附近的刘房子公社迫降时起火，飞行员傅贵法等6人全部遇难，造成一等飞行事故。经过对坠毁的直升机残骸分析，设计单位得出结论－事故是因发动机体内减速器抱轴卡死而引起的。设计单位吸取了这次血的教训，对直升机及发动机进行了11项技术改进。

03架直升机在完成高温、高原试飞任务后返回哈尔滨，途经唐山附近，输油管突然在空中断裂，直升机迫降自转着陆，机头触地，造成三等事故，机上10人全部负伤住院。后经调查，输油管断裂的原因是操纵油路接嘴管壁太薄所致。

1973年按照三机部文件，122厂停止直-6研制生产工作。1974年6月直-6飞机03架机无偿调给南京航空学院作为教学、科研使用。1976年10月28日，航定委对常州的直-6与涡轴5发动机组织鉴定，1977年2月28日正式批准定型。江苏从1970年至1977年共试制11架直-6直升机和18台涡轮-5发动机。直-6直升机累计试飞362小时，台架试机5000小时。

1977年，国务院、中央军委正式批准直-6机设计定型。1978年，直-6获全国科学大会科技成果奖。1979年2月，三机部在召开的企业干部会上决定，因直-6机型落后，单发安全性不足，拟下马停产，直-6全部工作停止。1980年国家计委、国务院国防工办正式下文决定直-6停产。自1963年开始研制至1979年停止研制，历时16年，耗资1.5亿元，中国自行设计的第一种涡轮轴直升机宣告结束。

直-6换装一台新型涡轴发动机（涡轴-5），发动机的功率为1618千瓦（2200马力），比直-5发动机的1250千瓦的最大功率有了很大的提高。在布置形式上，该机也采用了将动力舱安置在机身上部的传统布置形式，克服了直-5不适应高温高原使用的缺点，用途要比直-5广泛得多。该机仪表比较安全，各系统工作安全可靠，可以适应四种气象条件飞行。和装活塞式发动机的直-5相比，直-6起动迅速，起飞功率大，外型设计流畅，而且在操纵性和灵活性上兼具了直-5的优点，试飞证明其噪音和振动明显小于直-5。

直-6主旋翼由桨毂和4片矩形金属桨叶组成。桨叶为全金属胶接结构，桨叶通过桨根接头与桨毂连接。旋转方向为仰视左旋，翼型为NACA230，NACA239M。桨毂为铰接式的，它连接4片桨叶，并与主减速器的旋翼轴构成一个整体。桨毂上装有挥舞铰及带摩擦减摆器的摆振铰。桨毂上还有变距铰和变距摇臂，用以改变桨叶的安装角。尾桨型号为T6A-G8，由3片梯形玻璃钢桨叶组成，是推进式的尾桨。尾桨安装在尾减速器延伸轴的法兰盘上，翼型为NACA00族。

直-6机身由前舱、中段、尾斜梁3部分对接组成，为变截面全金属半硬壳式铆接结构。前舱由起整流作用的前罩、上部的驾驶舱和下部的设备舱3部分组成。驾驶舱内装有正、副驾驶员座椅，复式操纵系统和全套飞行仪表等。左右两侧装有可应急抛放的滑动式驾驶舱门，设备舱内装有电气、无线电等设备。机身中段是机身的主要组成部分，它由2号油箱舱、上构件舱以及尾门组成。位于机身1～3框之间的2号油箱舱上部右侧为领航舱、左侧为中部设备舱。货舱位于机身3～16框，左侧装有侧舱门。整个货舱可装载15米3货物，或者18名伞兵，或者9名伤病员。上构件舱位于货舱的后上部，它包括1号油箱舱和后部设备舱。尾门为左右开启式，供装载重型货物或抬送伤病员使用，关闭后与机身后部构成完整的气动外形。

尾斜梁由呈圆锥形薄壁结构的尾梁和斜梁组成。尾传动轴、中间减速器和尾减速器都装在尾梁内部。尾梁后下方装有尾橇，以防止着陆时尾桨着地。尾梁两侧装有水平安定面，以保证直升机的纵向稳定性和消除自转下滑时的低头力矩。

直-6着陆装置包括前起落架、主起落架和尾橇。起落架和尾橇都装有单腔油液—空气式缓冲器。主机轮装有单面囊式刹车装置。该机操纵系统包括正、副驾驶员可单独操纵的复式手操纵（纵向操纵和横向操纵）、脚操纵、桨距-油门操纵装置，并配有旋翼刹车操纵和发动机应急停车操纵装置等。水平安定面操纵与桨距-油门操纵联动。

直-6装有主液压系统和应急液压系统两套液压系统，主液压系统一旦失效，应急液压系统便自动开始工作。液压系统安装在主减速器舱内，由液压油箱、两个齿轮式液压泵、主液压系统和应急液压系统附件安装板、3个液压蓄压瓶、单向阀等组成。

该机冷气系统专供主起落架机轮刹车用。为保证直升机在可能结冰区内的正常飞行，机上备有旋翼桨叶、尾桨桨叶及驾驶舱风挡玻璃的液体防冰装置和发动机进气道前缘的热气防冰装置。为保证发动机正常起动和无线电设备、仪表设备、电力驱动装置、照明及信号装置等正常工作，机上装有一台QF-6A起动发电机和两个12-HK-28蓄电池，提供电压为27伏的直流电源，由DBL-750A变流机提供115伏、400赫兹的交流电源。

直-6的仪表系统包括全套航行驾驶仪表、发动机工作检查仪表、传动系统检测仪表，以及表明各个系统正常工作的信号指示装置。无线电设备包括CT-1超短波无线电台，WL-5自动无线电罗盘，WG-2A无线电高度表和TT-5A型机内通话器等。机上还备有为执行空降、救护、运输和外吊运输任务用的可拆卸设备。

直-6直升机参考数据：

直-6，是中国自行设计和研制的第一架涡轮轴直升机，该机成功首飞是中国直升机发展史上的一个里程碑。直-6的研制迈出了中国直升机从活塞式走向涡轴化的关键一步。但由于发动机选型不当，单发动机不安全等原因，直-6最终未能正式投产，单发动机的设计布局最终葬送了直-6。直-6飞行和使用测试表明，该机的发动机功率虽然比直-5增强，但仍然不足，尤其是单发动机的布局使飞行安全性大大降低，部队最终放弃了用直-6替换直-5的计划。