В Красной Армии с октября 1929г.

Окончил военную авиационную школу.

Постановление ЦИК СССР от 29 января 1937г. лейтенант Черенков был награжден орденом Красного Знамени.

В 1938г. принят в ряды ВКП(б).

В 1939г. участвовал в боях на р.Халхин-Гол. Награжден орденом Красного Знамени Монгольской Народной Республики.

В конце августа 1941г. участвовал в Иранской операции РККА (возможно, в составе 12 дальнебомбардировочного авиаполка).

К декабрю 1941г. капитан Черенков командир 2 эскадрильи 818 дальнебомбардировочного авиаполка.

Участвовал в боях на Крымском фронте.

02 и 03 мая бомбардировал аэродром Мариуполь (штурманом в экипаже Николая Иосифовича был штурман эскадрильи старший лейтенант Глыга Григорий Семенович (27 июня 1945г. удостоен звания Герой Советского Союза).

17 мая- аэродром Запорожье, 19 мая- железнодорожный узел Запорожье, 29 мая- аэродром Чугуев, 31 мая- аэродром Основа (Харьков), 03 июня- станцию Карловка, 31 июня- аэродром Полтава.

В июне 1942г. полк вошел в состав сформированной 271 ночной бомбардировочной авиадивизии.

С 12 июня дивизия начала вести боевую работу на Сталинградском фронте с аэродромного узла Митрофановка в составе 8 воздушной армии.

К 20 июля 1942г. капитан Черенков совершил 8 дневных и 35 ночных вылетов на самолете ДБ-3ф. Был представлен к ордену Ленина.

В ночь с 24 на 25 июля 1942г. с задания не вернулся экипаж: командир эскадрильи капитан Черенков Николай Иосифович, штурман лейтенант Быков Владимир Семенович, воздушный стрелок сержант Ворожнов Леонид Тимофеевич, воздушный стрелок старший сержант Мазуркевич Владимир Михайлович.

Николай Иосифович считался пропавшим без вести. По представлению к ордену Ленина приказом от 05 ноября 1942г. был награжден орденом Отечественной войны I степени.

Из экипажа выжили майор Черенков и старший сержант Мазуркевич.

Осенью 1944г. майор Черенков прибыл в 12 бомбардировочный авиаполк. Назначен заместителем командира полка и летчиком-инспектором по технике пилотирования и теории полета. Полком командовал майор Герасимов Николай Константинович. Полк вел боевую работу на 1 Прибалтийском фронте.

14 октября майор Черенков во главнее колонны из 16 Ту-2 бомбардировал артиллерийские позиции в районе Зюдершпитце. Сбросил 2 фугасные авиабомбы ФАБ-500 и 9 ФАБ-100. 

16 октября водил 15 самолетов полка на бомбардировку артиллерии в районе Шуки. Сбросил 2 авиабомбы ФАБ-500 и 9 ФАБ-100.

24 октября во главе 14 Ту-2 бомбардировал опорный пункт противника Гумбинен.

30 октября во главе 14 Ту-2 бомбардировал узел сопротивления противника в районе Мигла и Екави.

В ноябре 1944г. полк боевой работы не вел.

Командиром полка был назначен гвардии майор Кожевников Ванифатий Алексеевич.

Боевые вылеты полка в декабре: 15, 21, 22, 23.

Полк базировался на аэродроме Высоке Мазовецк (в 50км. юго-западнее Белостока).

В январе-феврале 1945г. полк боевой работы не вел.

В начале марта перебазировался на аэродром Гросс Шиманен (в 8км. южнее Ортельсбург).

Весной 1945г. экипажи полка наносили удары по объектам противника в Кенигсберге, в портах Пиллау и Розенберг, по укреплениям в районе Хайлигенбайль и Данцига.

Штурманом в экипаже Николая Иосифовича летал заместитель командира полка по воздушно стрелковой службе старший лейтенант Капустин Иван Акимович.

18 марта майор Черенков водил группу из 17 самолетов на бомбардировку северной части г.Хайлигенбайль. Сбросил 2 фугасные авиабомбы ФАБ-250 и 9 ФАБ-100.

22 марта – группу из 18 Ту-2 на бомбардировку порта Розенберг. Сбросил авиабомбу ФАБ-1000 и 2 ФАБ-500.

К началу апреля майор Черенков совершил 70 боевых вылетов. Был представлен к ордену Суворова III степени. Приказом от 30 апреля 1945г. был награжден вторым орденом Красного Знамени.

С 16 апреля полк участвовал в Берлинской операции. Бомбардировал Берлин. 

В июне полк в составе дивизии перебазировался на один из подмосковных аэродромов. Участвовал в подготовке к воздушной части Парада Победы. Из-за плохой погоды воздушная часть была отменена.

В июле дивизия перелетела в Монголию.

Участвовала в Советско-японской войне. Бомбардировала станции Ванемяо и Солунь, выполнял разведывательные полеты.

Дни боевой работы полка: 09, 10, 11 августа. 

11 августа майор Черенков водил 16 Ту-2 на бомбардировку станции Солунь. 

12 августа во главе 10 экипажей вернулся с маршрута, не выполнив задания, из-за грозового фронта в районе цели. 

15 августа полк завершил боевую работу. В начале сентября перебазировался на Сахалин.

Николай Иосифович был награжден медалями «За оборону Сталинграда», «За оборону Кавказа», «За взятие Кенигсберга», «За взятие Берлина», «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.», «За победу над Японией».

За долголетнюю и безупречную службу в 1945г. был награжден орденом Красной Звезды, в 1949г.- орденом Красного Знамени.

Подполковник Черенков был уволен в запас 09 февраля 1953г.