郑和下西洋成功靠的不仅是卓越精神和克服困难的毅力，更靠的是先进的科学航海技术。

    究竟拥有怎样的船只，使郑和与他的水手们顺利横渡印度洋，安然到达遥远而陌生的海岸？究竟有多少地理和天文知识，使他们精确测定方位，从而在深不可测的广阔大海上航行？郑和船队集中了当时船舶导航方面最先进和完备的设施，掌握了科学的航海技能。长期的航海实践，促进了郑和船队航海技术的完善，同时又造福世界，为后人所借鉴。

    过洋牵星术

    郑和船队在航海中，使用了成熟的一整套“过洋牵星”的航海术，对天文导航科学作出重大贡献。流传下来的《郑和航海图》附有4幅“过洋牵星图”，它们不仅让我们重新目睹航海者站在甲板上观察到的天象，而且透露了许多航行的秘密。郑和航海一般观测的是北斗七星、南十字、天琴等星座。所谓牵星术，是指用“牵星板”观测有关星辰的高度，确定船只所在的地理位置，以测定航向。使用时，观测者左手执“牵星板”一端的中心，手臂向前伸直，使牵星板与海平面垂直，让板的下缘与海平面重合，上缘对着所观测的星辰，这样便能量出星体离海平面的高度。在测量高度时，可随星体高低的不同，以几块大小不等的“牵星板”和一块长2寸、四角皆缺的象牙块替换调整使用，直到所选之板上边缘和所测星体相切，下边缘同海平线相合为止。此时使用的牵星板是几指，这个星体的高度就是这个指数。

桅顶风标图

桅顶风标用以观测风力、风向，以利“看风使舵”。

装有披水板海船（示意图）

披水板，也叫腰舵。此装置可使船只在前进时减少阻力，

而横移时阻力增大。船舵及披水板，

可使船只在侧风、逆风行驶时，保持航向不变。

“火长”观星图 火长负责观测天体以确证船舶所在方位

    郑和航海图

    《郑和航海图》是郑和船队远航的重要图籍和物证，原名是《自宝船厂开船从龙江关出水直抵外国诸番图》，因其名冗长，后人简称为《郑和航海图》。原图呈一字形长卷，是郑和下西洋的成就之一，也是世界上现存最早的洲际航海图。现代英国科学家李约瑟在《中国科技史》一书中就对中国《郑和航海图》的精确性作出评价。

牵星板模型 测量天体高度用

    该图所绘基本航线以南京为起点，顺江而下，出海后沿海岸南下，至中南半岛、马来半岛海岸，穿越马六甲海峡，经锡兰山（今斯里兰卡）到达印度洋沿岸诸国乃至东非沿岸。

    图中对山岳、岛屿、桥梁、寺院、城市等物标，采用中国传统的山水画立体写景形式来绘制，形象直观，易于在航行中辩认。对主要国家和国内州、县、卫、所、巡检司等则用方框标出，以示其重要。图上共绘记530多个名称，包括了亚非海岸数十个国家和地区，往返航线各50多条，有许多航线是新开发出来的。

    该图最重要的部分是航线旁所注记的针路（指南针测得的航线叫“针路”，记载写明由某地开船、航向、航程、船至某地等资料内容），此一部分是以前航海图所没有的，也正是这部分资料，使此图显得更加珍贵和重要。

郑和航海图（部分）

    漏沙计程法

    郑和船队采用漏沙计程法，即在船上设一个酒壶状的漏筒，装满细沙，沙从筒眼中漏出，直到漏尽，把它作为一个计量单位，称为“一更”。每更可航行30公里左右。每一天船只航行时间保持在十更。至于风潮顺逆对船速的影响，船队也加以考虑。进行测量时，先在船头向海里投下一块木片，以一定速度赶到船尾，木片与人同时到达船尾即为标准速度。人比木片先到船尾，称为“不上更”，反之则称为“过更”。这两种情况与标准情况之间存在的误差，在计算船速时加以增减，就可得到近似真实的航速。航行路线与航程测算出后，船员们把它们画在地图上，就成了现在我们所看到的航海图。它成为后人研究郑和下西洋的宝贵资料。

    富有特色的造船技术

    中国造船历史悠久，明代木帆海船技术继承隋唐宋元传统，又有发展，形成中华帆船特色。桅帆总体设计上采用纵帆型布局、硬帆式结构。即配有多桅帆，基本沿船纵向中线或稍偏交错排列竖立，不设横桁，不用牵索；帆篷由布制或竹篾编织，以坚实的斜桁向下张挂，帆篷面带撑条（又称帆竹），以固帆展平，提高风效。帆篷升降方便自如，适应海上风云突变，调戗转脚灵活，能有效利用多面来风，还便于水手援帆竹为梯级，攀登到桅顶作业或上望斗。在舷部和艉部，设长橹，入水深，多人摆摇，推进效率高，而且大船外的涉水面积小，适应在狭窄或拥挤水域航行。

    船体结构上设多道横舱壁，兼具加强结构和分舱水密抗沉作用。不同船型在舭部装梗水木或龙骨或两舷装披水板或设艏艉通水舱以减摇抗漂，改善航海性能。

郑和宝船模型。

郑和宝船设尾楼3层，缘梯上下。

尾楼甲板之上设一天妃宫。敬奉天妃可以说是中国航海界的传统民俗。

大型郑和宝船的复原效果图（采自《中国造船史》）

南京宝船厂出土造船原木

    在装置与属具上， 舵有升降式，可根据需要调整舵叶入水深度。船在深水区航行，遇大风浪或乱流时，将舵叶降到船底线以下，可使舵不受影响；在浅水区航行或锚泊时则可将舵提升到高位，不致搁浅伤舵。还继承发展了平衡与带孔舵，既保持舵效，又使操舵比较轻便。锚有带爪木杆石碇与带横棒多爪铁锚等。这些在世界造船史上都是领先的。

大型宝船的复原模型，比例是1:38。模型长约3.2米。竖9桅，张12帆。

明帆船帆形图

    针路航海

    针路航海是郑和下西洋的主要航海方法。它是以航海罗盘定航向，以“更”计里程，以确定航行船只位置的一种航海方法。宝船上使用的是水罗盘，盘上刻有2 4个方位。航行时，可按一个方位航行，也可按两个方位之间航行，这样实际航海使用48个方位。“更”是古代的计时单位，一昼夜分为十“更”，但在针路中所用的“更”则是计程单位，即指在一更时间内船只在标准航速下航行的里程。一般一“更”为六十里。以罗盘针定航向，以“更”定航程，人们在茫茫的大海中就能知道航船的大体位置，何时何地改变航向，加以测量水深底质，就能顺利到达目的地。“更”和航海罗盘结合起来，使中国航海者开辟了一条条通往亚非各国的航线，也是中国古代航海者对世界航海的一大贡献。

过洋牵星图

郑和船队在海上用牵星板与罗盘确定船舶的具体位置（经纬度）与航向，指导航行。

长乐出土的船用木质大滑轮

木滑轮外径39厘米，厚6厘米。它说明长乐历史上曾有发达的造船业和航海业。

铅 锤

郑和船队用系上绳子、涂上牛油的铅锤，测量航道水深，了解航道底质，以利航行和锚泊。

罗盘（复制品） 郑和船队用这种罗盘指引航向。

绞关木

用以操纵舵升降的组件，现藏南京博物院。