鄭和下西洋成功靠的不僅是卓越精神和克服困難的毅力，更靠的是先進(jìn)的科學(xué)航海技術(shù)。 究竟擁有怎樣的船只，使鄭和與他的水手們順利橫渡印度洋，安然到達(dá)遙遠(yuǎn)而陌生的海岸？究竟有多少地理和天文知識，使他們精確測定方位，從而在深不可測的廣闊大海上航行？鄭和船隊集中了當(dāng)時船舶導(dǎo)航方面最先進(jìn)和完備的設(shè)施，掌握了科學(xué)的航海技能。長期的航海實踐，促進(jìn)了鄭和船隊航海技術(shù)的完善，同時又造福世界，為后人所借鑒。
過洋牽星術(shù)
鄭和船隊在航海中，使用了成熟的一整套“過洋牽星”的航海術(shù)，對天文導(dǎo)航科學(xué)作出重大貢獻(xiàn)。流傳下來的《鄭和航海圖》附有4幅“過洋牽星圖”，它們不僅讓我們重新目睹航海者站在甲板上觀察到的天象，而且透露了許多航行的秘密。鄭和航海一般觀測的是北斗七星、南十字、天琴等星座。所謂牽星術(shù)，是指用“牽星板”觀測有關(guān)星辰的高度，確定船只所在的地理位置，以測定航向。牽星板是測量星體距水平線高度的儀器，其原理相當(dāng)于當(dāng)今的六分儀。通過牽星板測量星體高度，可以找到船舶在海上的位置。牽星板共有大小十二塊正方形木板，以一條繩貫穿在木板的中心，使用時，觀測者左手執(zhí)“牽星板”一端的中心，手臂向前伸直，另一手持住繩端置于眼前。此時，眼看方板上下邊緣，使?fàn)啃前迮c海平面垂直，讓板的下緣與海平面重合，上邊緣與被測的星體重合，然后根據(jù)所用之板屬于幾指，便得出星辰高度的指數(shù)。在測量高度時，可隨星體高低的不同，以幾塊大小不等的“牽星板”和一塊長2寸、四角皆缺的象牙塊替換調(diào)整使用，直到所選之板上邊緣和所測星體相切，下邊緣同海平線相合為止。此時使用的牽星板是幾指，這個星體的高度就是這個指數(shù)。
漏沙計程法
鄭和船隊采用漏沙計程法，即在船上設(shè)一個酒壺狀的漏筒，裝滿細(xì)沙，沙從筒眼中漏出，直到漏盡，把它作為一個計量單位，稱為“一更”。每更可航行30公里左右。每一天船只航行時間保持在十更。至于風(fēng)潮順逆對船速的影響，船隊也加以考慮。進(jìn)行測量時，先在船頭向海里投下一塊木片，以一定速度趕到船尾，木片與人同時到達(dá)船尾即為標(biāo)準(zhǔn)速度。人比木片先到船尾，稱為“不上更”，反之則稱為“過更”。這兩種情況與標(biāo)準(zhǔn)情況之間存在的誤差，在計算船速時加以增減，就可得到近似真實的航速。航行路線與航程測算出后，船員們把它們畫在地圖上，就成了現(xiàn)在我們所看到的航海圖。它成為后人研究鄭和下西洋的寶貴資料。
富有特色的造船技術(shù)——風(fēng)帆、橫艙、披水板
中國造船歷史悠久，明代木帆海船技術(shù)繼承隋唐宋元傳統(tǒng)，又有發(fā)展，形成中華帆船特色。桅帆總體設(shè)計上采用縱帆型布局、硬帆式結(jié)構(gòu)。即配有多桅帆，基本沿船縱向中線或稍偏交錯排列豎立，不設(shè)橫桁，不用牽索；帆篷由布制或竹篾編織，以堅實的斜桁向下張掛，帆篷面帶撐條（又稱帆竹），以固帆展平，提高風(fēng)效。帆篷升降方便自如，適應(yīng)海上風(fēng)云突變，調(diào)戧轉(zhuǎn)腳靈活，能有效利用多面來風(fēng)，還便于水手援帆竹為梯級，攀登到桅頂作業(yè)或上望斗。在舷部和艉部，設(shè)長櫓，入水深，多人擺搖，推進(jìn)效率高，而且大船外的涉水面積小，適應(yīng)在狹窄或擁擠水域航行。
帆船帆形圖
船體結(jié)構(gòu)上設(shè)多道橫艙壁，兼具加強(qiáng)結(jié)構(gòu)和分艙水密抗沉作用。不同船型在舭部裝梗水木或龍骨或兩舷裝披水板或設(shè)艏艉通水艙以減搖抗漂，改善航海性能。 海船裝有披水板。披水板，也叫腰舵。此裝置可使船只在前進(jìn)時減少阻力，而橫移時阻力增大。船舵及披水板，可使船只在側(cè)風(fēng)、逆風(fēng)行駛時，保持航向不變。
針路航海
針路航海是鄭和下西洋的主要航海方法。它是以航海羅盤針定航向，以“更”計里程，以確定航行船只位置的一種航海方法。寶船上使用的是水羅盤，盤上刻有24個方位。航行時，可按一個方位航行，也可按兩個方位之間航行，這樣實際航海使用48個方位?！案笔枪糯挠嫊r單位，一晝夜分為十“更”，但在針路中所用的“更”則是計程單位，即指在一更時間內(nèi)船只在標(biāo)準(zhǔn)航速下航行的里程。一般一“更”為六十里。以羅盤針定航向，以“更”定航程，人們在茫茫的大海中就能知道航船的大體位置，何時何地改變航向，加以測量水深底質(zhì)，就能順利到達(dá)目的地?！案焙秃胶Ａ_盤結(jié)合起來，使中國航海者開辟了一條條通往亞非各國的航線，也是中國古代航海者對世界航海的一大貢獻(xiàn)。
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