К декабрю 1939г. курсант военного авиационного училища летнабов и штурманов.

23 января 1940г. принял военную присягу.

28 ноября 1940г., по окончанию училища, присвоено звание младший лейтенант. 

Возможно, служил инструктором в Челябинской авиашколе стрелков-бомбардиров.

В ноябре 1941г. на базе 1-го Чкаловского военного авиационного училища летчиков был сформирован 617 ночной бомбардировочный авиаполк. Командир полка майор Гапанюк Григорий Иванович. Полк имел на вооружении самолеты Р-5.

В конце декабря 1941г. полк прибыл на Калининский фронт.

В ночь на 15 мая 1942г. экипаж: пилот младший лейтенант Евстигнеев Николай Иванович, стрелок-бомбардир младший лейтенант Чернобай не смог пробиться к цели из-за дождя и низкой видимости. Сбросил бомбы на запасную цель в Приволье.

К концу мая 1942г. младший лейтенант Чернобай совершил 87 ночных боевых вылетов.

Был представлен к ордену Ленина. Приказом от 04 сентября 1942г. награжден орденом Красного Знамени.

В ночь с 05 на 05 июня экипаж: пилот младший лейтенант Коломенцев Сергей Петрович, Чернобай- вылетел на бомбардировку аэродрома Сычевка.

В ночь на 16 июня экипаж: пилот лейтенант Аленкин Александр Григорьевич, Чернобай, ведя разведку в районах Локня, Белый, Духовщина, попутно бомбардировал эшелон на перегоне Новосокольники- Локня. Над станцией Локня экипаж был пойман прожекторами и обстрелян зенитной артиллерией.

В ночь на 30 июня экипаж: командир звена старший лейтенант Егерев Анатолий Яковлевич, лейтенант Чернобай- вылетел по спецзаданию по доставке груза партизанам на площадку в районе Холм-Жирковский. Из-за неблагоприятных метеоусловий экипаж задание не выполнил.

29 июня командование полка получило приказ на передачу материальной части в 887 транспортный авиаполк.

02 июля стрелки-бомбардиры и штурманы были направлены в отдел кадров 3 воздушной армии для укомплектования 128 бомбардировочного авиаполка и 3 отдельной дальнеразведывательной авиаэскадрильи.

3 отдельная разведывательная эскадрилья была сформирована в мае 1942г. на базе 319 отдельной разведывательной авиаэскадрильи. Имела на вооружении самолеты Пе-2. Командир- майор Маршалкович Семен Савельевич.

19 июля 1942г. эскадрилья обращена на формирование 11 отдельного разведывательного авиаполка. Полк базировался на аэродроме Есиновичи.

06 августа экипаж: летчик младший лейтенант Иваныкин Василий Сидорович, летнаб лейтенант Чернобай Вадим Васильевич, стрелок-радист сержант Ремезов Александр Алексеевич- выполнил разведку перемещения войск противника в районах Алексино, Зубцов, Ржев.

07 августа экипаж выполнил разведку в районах Алексино. Зубцов, Ржев.

08 августа экипаж выполнил 2 боевых вылета.

09 августа- разведку в районах Осуга, Ржев.

12 августа первый вылет совершили Иваныкин и Чернобай. Вели разведку переправ на Волге на участке Ржев- Зубцов. Дважды были атакованы парой истребителей Ме-109 (Мессершмитт). Задание выполнили.

Второй вылет экипаж выполнил в полном составе.

14 августа 1942г.  экипаж Иваныкин, Чернобай. Кириченко в 14-55 вылетел на разведку в районы Зубцов, Ржев с фотографированием переправ в районе Зубцов. Из района Зубцов передал радиограмму- «полет продолжаю, все в порядке». С задания экипаж не вернулся.