為了確保在飛機墜毀時的數據安全，黑匣子的設計極為堅固。它采用了厚實的鋼板和多層絕熱防沖擊保護材料，使得在極端條件下也能保護內部記錄設備。通常，黑匣子被安裝在飛機的尾部，這是飛機失事時最不易受損的區域。即使在1100℃的高溫下，黑匣子也能經受長達30分鐘的火焰考驗；它還能夠承受2噸重物擠壓5分鐘，即便是在汽油、機油、油精、電池、酸液或海水中浸泡數月，依然能夠保持數據的完整性。目前，大多數飛機使用的黑匣子記錄媒介有兩種。一種是磁帶，它最早出現在20世紀60年代，工作原理類似于磁帶錄音機，通過聚酯薄膜磁帶和電磁頭記錄數據。另一種則是電晶存儲板，這種技術在90年代被廣泛應用，使用堆疊排列的內存芯片，能夠有效防止數據損壞。然而，電晶存儲板一旦受損，修復難度會根據受損程度和是否損傷到核心部件而有所不同。值得注意的是，盡管黑匣子具有出色的防護性能，但其內部的記錄媒介在極端條件下仍有可能遭受損傷。因此，對于那些未能成功修復的黑匣子，航空事故調查人員通常會借助其他手段，如現場勘查、目擊者證詞以及模擬實驗等，來還原事故經過和原因。此外，黑匣子的設計也在不斷進步，以應對更加復雜的環境挑戰。例如，新的技術正在研究如何使黑匣子在深海中也能保持數據的完好無損。同時，為了進一步提高數據的安全性，一些新型黑匣子還配備了自動發射信號的功能，能夠在事故發生后迅速被定位。總之，盡管黑匣子在設計上已經非常堅固，但在極端條件下仍然存在一定的風險。因此，確保數據的安全性和恢復性是航空業一直關注的重點。