Родился 29.7.1917 в селе Андреево-Зорино ныне Березанского района Николаевской области в семье крестьянина. Украинец. Член КПСС с 1942. Окончил 8 классов. Работал судосборщиком на николаевском заводе.

В Советской Армии с 1938. В 1940 окончил Одесскую военно-авиационную школу летчиков.

На фронтах Великой Отечественной войны с июня 1941.

Заместитель командира эскадрильи 875-го истребительного авиационного полка (274-я истребительная авиационная дивизия, 1-й истребительный авиационный корпус, 3-я воздушная армия, Калининский фронт) лейтенант Чернобай к январю 1943 совершил 90 боевых вылетов. В 40 воздушных боях лично сбил 11 и в группе 27 самолетов противника.

Звание Героя Советского Союза присвоено 22.02.43.

С 1947 майор Чернобай — в запасе. Жил в Ленинграде.

Награжден орденами Ленина, Красного Знамени, 2 орденами Отечественной войны 1 степени, медалями.

Полковник в отставке Чернобай умер 21.3.1988.