“黑匣子”是一位墨爾本工程師在1958年發明的。美國發生了第一起軍用飛機事故。此後，隨着飛行事故不斷髮生，需要有一種追憶事故發生過程原因的儀器。二戰期間，飛行記錄裝備儀器在軍用飛機上應用，後來又用到民航飛機上。飛行記錄儀之所以被稱為“黑匣子”可追溯到1954年，當時飛機內所有的電子儀器都是放置在大小、形狀都統一的黑色方盒裏[2]。
由於現代電子技術飛速發展，對於飛機而言，人們開始主張直接通過向地面無線傳輸數據信號並記錄，而不再使用飛行記錄儀，因此今後黑匣子的名字將回到地面。例如汽車數據黑匣子。1987年，挪威上空一架軍用飛機發生爆炸，飛機墜毀，飛行員身亡。挪威當局趕到出事現場，從飛機殘骸和飛行員的屍體中，辨認出這是一架前蘇聯的軍用偵察機。挪威向前蘇聯提出抗議，前蘇聯矢口否認。後來，挪威找到了飛機上的黑匣子，從黑匣子記錄的數據進行分析，揭露了真相。前蘇聯在鐵的證據面前只好認錯。
飛機上飛行數據記錄系統（FDRS，Flight Data Recorder System）和座艙音頻記錄系統（CVR，Cockpit Voice Recorder）簡稱為“飛參”，主要是由採集器和記錄器組成。“黑匣子”是飛參記錄器的俗稱。一般民航客機上會同時安裝一個記錄數據、一個記錄語音的兩個黑匣子。
黑匣子的外表不是黑色的，而是醒目的橙色，表面還貼有方便夜間搜尋的反光標識。因為飛參記錄器記錄的數據必須通過專用的下載設備和回放軟件才能解讀和分析，加上事故的記錄器存儲的數據非常關鍵和神祕，再加上在一些事故中記錄器經過火燒後變成了黑色，所以人們將飛參記錄器稱為“黑匣子”。
黑匣子作為一種事關飛行安全的重要航空電子設備，具有抗強衝擊、抗穿透、抗高温火燒、抗深海壓力、耐海水浸泡、耐腐蝕性液體浸泡等特種防護能力，能在各種飛機事故中保存其內部存儲的信息（一些試驗見附圖）。
飛機通電後，黑匣子將自動啟動工作，記錄飛機相關係統運行
和狀態信息、飛行人員操作信息以及機上相關音視頻信息，不受人員控制。根據民航要求，黑匣子的數據信息是實時採集于飛機傳感器和相關係統，必須保留斷電前至少25小時的飛行數據和2小時的音頻數據，記錄的數據不可更改。
一般來説，飛行數據黑匣子安裝在飛機尾部，使飛機墜毀時對其的破壞降到最低；座艙音頻黑匣子安裝在飛機前部，有利於語音信號的採集和記錄。黑匣子連接飛機應急供電電源，確保能工作到最後時刻。
作為飛機數據客觀、真實、全面的記錄者，黑匣子是飛機失事後查明事故原因的最可靠、最科學、最有效的手段。伴隨着航空事業的發展，黑匣子在飛機日常安全維護、飛行狀態監測、消除事故隱患以及故障定位方面也發揮着越來越重要的作用，甚至可以説充當着飛行過程中不可或缺的角色。
最早利用黑匣子的是軍用飛機。美國發生了第一起軍用飛機事故。以後，隨着飛行事故增加，迫切需要有一種研究事故原因的儀器。二戰時，飛行記錄儀正式在軍用飛機上使用。戰後，開始用到民航飛機上。早期的記錄方式比較落後，用的是機械記錄的方法，記錄在照相紙上。磁記錄方式發明後，才變得方便可靠了。
“黑匣子”（英文：black box），是飛機專用的電子記錄設備之一。黑匣子有兩個，為駕駛艙話音記錄器(Cockpit Voice Recorder)和飛行數據記錄器(Flight Data Recorder)。飛機各機械部位和電子儀器儀表都裝有傳感器與之相連。它能把飛機停止工作或失事墜毀前半小時的語音對話和兩小時的飛行高度、速度、航向、爬升率、下降率、加速情況、耗油量、起落架放收、格林尼治時間，還有飛機系統工作狀況和發動機工作參數等飛行參數都記錄下來，需要時把所記錄的內容解碼，供飛行實驗、事故分析之用。
黑匣子的外殼具有很厚的鋼板和許多層絕熱防衝擊抗壓保護材料，通常安裝在飛機尾部最安全的部位。記錄介質也從磁帶式改進成為能承受更大沖擊的靜態存儲記錄儀，類似於計算機裏的存儲芯片，防止黑匣子在空難中遭到損壞。
功能應用
按照黑匣子的用途，它被形象地稱為“法官”、“教官”和“醫生”。所謂法官，是基於飛行事故調查的用途，事故發生後通過找回黑匣子，對數據譯碼分析，可以判定事故真正原因，避免同類事故再次發生；所謂教官，是指在飛行員監控方面的功能，通過日常分析黑匣子的數據，糾正飛行員不良駕駛習慣，預防事故發生；所謂醫生，則是在飛機故障診斷與維護方面的作用，通過對黑匣子數據進行日常分析，監控、預測飛機主要部件的健康狀態，排查故障隱患，防止故障發展為事故。為了事故調查時獲取客觀、全面的信息，黑匣子記錄數據的種類和數量不斷增加。
數據種類從最初的飛行、音頻數據，拓展到了視頻和數據鏈數據；參數數量從最初的五個逐步發展到幾百個甚至上千個。飛行數據一般包括飛機和發動機運行狀態、飛行員操縱情況、飛機外部信息等；音頻數據一般包括正、副駕駛員的通話、飛機與地面的通話、機組之間的通話以及駕駛艙環境聲音等；視頻數據一般包括駕駛艙儀表顯示、飛行員動作、飛機前方視景、起落架收放狀態等。通過專用數據回放軟件，可用黑匣子數據直觀真實地再現飛機飛行過程，自動分析飛機可能存在的故障隱患和人員操作異常，預防故障或事故發生，極大地提高了航空飛行安全水平。
信息記錄
懷特兄弟公司曾第一次使用L-3通訊公司的這種黑匣子儀器來記錄飛機螺旋槳的旋轉。然而，直到第二次世界大戰以後，航空記錄儀才得到更為廣泛的使用。從那以後，為得到更多的關於飛機工作的信息，黑匣子的`記錄媒介得到了很大發展。大多數的飛機黑匣子使用兩種記錄媒介，一種是磁帶，發明於20世紀60年代；另一種是電晶存儲板，發明於90年代。磁帶工作起來就像是磁帶錄音機。聚酯薄膜磁帶牽引電磁頭，磁頭在磁帶上記錄數據。由於航空公司開始全面轉向電子技術，黑匣子製造商已不再製造磁帶記錄儀。
黑匣子製造商Honeywell的發言人Ron Crotty表示，電子記錄儀的可靠性要遠遠高於磁帶記錄儀。電子記錄儀使用堆疊排列的內存芯片，所以它們沒有任何的可移動裝置，這樣也就減少了日常的維護工作和事故發生過程中突然中斷的機率。
CVR和FDR採集的數據都記錄在墜毀生存記憶單元(CSMU)中的堆疊內存片中。根據L-3通訊公司製造的記錄儀，CSMU呈圓柱體。堆疊內存片直徑大約1.75 英寸(4.45cm)，高1英寸(2.54cm)。
內存片具有足夠的數字存儲空間來記錄CVR提供的2小時的音頻信息和FDR提供的25小時的飛行數據。飛機上安裝了採集數據的傳感器。這些傳感器探測飛機的加速度、空速、海拔高度、機翼設置、外界温度、機艙温度和壓力、發動機性能等等。磁帶記錄儀可以追蹤大約100個參數，而電子記錄儀則可以記錄更大的飛機上超過700個參數。
所有這些傳感器採集來的數據都被送到飛機前端的飛行數據獲取單元(FDAU)。這一儀器常常安放在駕駛員座艙下的電子設備隔離艙中。飛行數據獲取單元在整個數據記錄過程中起到中間管理者的作用，也就是從傳感器獲取信息，然後送往黑匣子。
黑匣子一般由一到兩個從發動機引擎獲取能源的動力發生器驅動。一個是28伏特的直流電源，另一個是115伏特、400赫茲的交流電源。L-3通訊公司的工程主管Frank Doran表示，這些都是標準的飛機電源配置。
定位打撈
當前黑匣子在陸地的定位主要依靠人工目視，找到飛機殘骸後，利用黑匣子外表明亮、獨特的顏色和反光標識進行搜尋。黑匣子在水下定位主要依靠水下定位信標(ULB，UnderwaterLocatorBeacon)。它是一個電池供電的水下超聲波脈衝發生器，牢固地安裝在黑匣子外部。一旦黑匣子入水，信標上的水敏開關啟動信標工作，通過信標的金屬外殼把頻率為37.5kHz的超聲波信號發射到周圍水域，每秒一個脈衝。其內置電池可連續工作至少30天，30天后隨着電量逐漸耗盡，超聲波信號將越來越微弱直至停止工作。
信標可以在6096米的深度內發出超聲波，但在距離信標1800~3600米的範圍內才能夠被儀器探測到，海水的狀態、周圍的船隻、海洋動物、石油管道以及其他因素造成的周圍噪音都會影響信標的被探測範圍。
水下定位信標發出信號時，可以通過專用聲吶探測儀進行定位。由於信標信號的可探測範圍相對於大海而言極其有限，一般先要進行殘骸大致範圍定位，然後再通過拖曳式聲吶縮小定位範圍，最後再使用可以定位信號來源方向的水聽器，定位黑匣子的方位。
如果黑匣子沉入淺海，可由潛水員進行打撈。如果黑匣子沉入深海，超過人工潛水深度時，需要使用專門的搜索、打撈設備，一般可使用輪船放下水下線控機器人，操作人員在船上通過綜合顯示控制枱，控制機器人攜帶的海底聲吶掃描設備、信標方位定位器、深海攝像頭定位黑匣子，通過機械手打撈黑匣子。
在美國，當事故調查員們找到黑匣子後，它被立即送到NTSB的計算機實驗室中。為了避免對記錄媒介的任何損壞，在運輸過程中這種裝置受到特殊的保護。在發生水下事故時，記錄儀會被保存在冷水中以防止烘乾。
“所作的一切都是為了保存記錄儀的狀態直到其被妥善的處理，”Daron説，“把記錄儀放置在一桶水中，通常是冷水，也就是保持黑匣子被找到的地方的環境，直到被送達可以充分分析黑匣子的地方。”
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