为了确保在飞机坠毁时的数据安全，黑匣子的设计极为坚固。它采用了厚实的钢板和多层绝热防冲击保护材料，使得在极端条件下也能保护内部记录设备。通常，黑匣子被安装在飞机的尾部，这是飞机失事时最不易受损的区域。即使在1100℃的高温下，黑匣子也能经受长达30分钟的火焰考验；它还能够承受2吨重物挤压5分钟，即便是在汽油、机油、油精、电池、酸液或海水中浸泡数月，依然能够保持数据的完整性。
目前，大多数飞机使用的黑匣子记录媒介有两种。一种是磁带，它最早出现在20世纪60年代，工作原理类似于磁带录音机，通过聚酯薄膜磁带和电磁头记录数据。另一种则是电晶存储板，这种技术在90年代被广泛应用，使用堆叠排列的内存芯片，能够有效防止数据损坏。然而，电晶存储板一旦受损，修复难度会根据受损程度和是否损伤到核心部件而有所不同。
值得注意的是，尽管黑匣子具有出色的防护性能，但其内部的记录媒介在极端条件下仍有可能遭受损伤。因此，对于那些未能成功修复的黑匣子，航空事故调查人员通常会借助其他手段，如现场勘查、目击者证词以及模拟实验等，来还原事故经过和原因。
此外，黑匣子的设计也在不断进步，以应对更加复杂的环境挑战。例如，新的技术正在研究如何使黑匣子在深海中也能保持数据的完好无损。同时，为了进一步提高数据的安全性，一些新型黑匣子还配备了自动发射信号的功能，能够在事故发生后迅速被定位。
总之，尽管黑匣子在设计上已经非常坚固，但在极端条件下仍然存在一定的风险。因此，确保数据的安全性和恢复性是航空业一直关注的重点。
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