解:设正六边形$ABCDEF$的边长为$x。$
因为正六边形$ABCDEF$的面积是$24\sqrt{3},$
又因为正六边形面积可看作$6$个全等的等边三角形面积之和,一个边长为$x$的等边三角形面积为$\frac{\sqrt{3}}{4}x^{2},$
所以$6\times\frac{\sqrt{3}}{4}x^{2}=24\sqrt{3},$
$\frac{3\sqrt{3}}{2}x^{2}=24\sqrt{3},$
$x^{2}=16,$
解得$x = 4$(负值舍去)。
连接$AC。$
在正六边形$ABCDEF$中,$AB = BC = CD,$$\angle B=\angle BCD=\angle BAF = 120^{\circ},$
所以$\angle ACB=\angle BAC = 30^{\circ},$
则$\angle ACD = 90^{\circ}。$
又易知$\angle BAD=\angle FAD = 60^{\circ},$所以$\angle CAD = 30^{\circ}。$
所以$AD = 2CD=2\times4 = 8。$