A caixa-preta é constituída de dois mecanismos de gravação: um que só grava áudio e outro que registra dados da aeronave durante o vôo. O primeiro, chamado cockpit voice recorder (CVR), grava tudo o que é captado por, geralmente, três microfones: um do comandante, um do co-piloto e outro que fica em um painel na parte de cima da cabine, pegando o som ambiente. O outro mecanismo, o flight data recorder (FDR), registra os chamados parâmetros, que podem ser velocidade do avião (tanto em relação ao vento quanto ao solo), as posições em que os manetes (alavancas que controlam as turbinas) foram colocados, o momento em que determinados botões foram acionados etc. Muitos aviões têm o CVR e o FDR em caixas-pretas separadas, mas a tendência é que eles fiquem juntos, como nas caixas mais modernas. Uma curiosidade em relação à caixa-preta é que geralmente ela não é preta: o mais comum é que seja pintada com uma cor chamativa, para, no caso de acidente, facilitar a localização entre os destroços do avião. O "preta" do nome tem duas explicações. A mais comum é que os primeiros gravadores de dados de aviões, criados no final da década de 1940, na Inglaterra, de fato eram cobertos por uma tampa preta. A segunda tem a ver com um costume, surgido durante a Segunda Guerra Mundial, entre os aviadores da Força Aérea britânica: novos equipamentos eletrônicos, como radares e visores, eram chamados de black boxes, porque freqüentemente ficavam acondicionados dentro de caixas de coloração escura.
Exemplo da leitura e interpretação dos dados de uma caixa preta. Acidente da Rio Sul com o modelo Embraer EMB145 varando a pista em Uberaba.
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