Летнюю практику 1912 г. Поликарпов проводил в Ливенском земстве, работая техником по ремонту шоссе и каменного моста в селе Жерино. Летом 1913 г. также находился в родных краях, где, будучи помощником прораба, строил железобетонный мост в селе Казинки.
Круг предметов в институте с каждым семестром расширялся, становился более «инженерным».
С 1914 г. началось изучение дисциплин по специальности. В то время на механическом отделении имелось три специализации: заводская, машиностроительная, железнодорожная. Николай Николаевич выбрал тепловую группу машиностроительной специализации, на которой готовились инженеры-механики по паровым турбинам, двигателям внутреннего сгорания, системам отопления и вентиляции. В одной группе с ним учился А. А. Бессонов, впоследствии известный советский конструктор авиационных двигателей. Дружбу, зародившуюся в студенческие годы, они пронесли через всю свою жизнь.
Трудно сказать, чем руководствовался Николай Николаевич при выборе специальности, однако в дальнейшем такое основательное изучение тепловых двигателей позволило ему с одинаковой легкостью устанавливать на самолеты двигатели как воздушного, так и водяного охлаждения, создавать оригинальные капоты.
Лекции и практические занятия по тепловой группе проводили крупные ученые. В частности, курс паровых котлов читал М. А. Торубаев, термодинамику и термические машины — А. А. Радциг, Д. Н. Дьяков, курс насосов и электрических машин — С. Н. Усатый, воздуходувок и компрессоров — Н. С. Верещагин, двигателей внутреннего сгорания — А. А. Лебедев.
Летнюю практику 1914 г. Поликарпов вместе с девятью другими студентами механического отделения проходил в городе Николаеве на судостроительном заводе. Из ряда предложенных мест он выбрал отдел дизелестроения. Там он выполнял инженерную и конструкторскую работу, занимаясь решением оперативных вопросов, связанных с постройкой дизелей, установкой двигателей на корабли, и, по-видимому, хорошо зарекомендовал себя.
Сравнительно спокойное течение институтской жизни иногда прерывалось бурными событиями. По призыву Объединенного комитета РСДРП высших учебных заведений Петербурга студенчество поддержало запрос о Ленских событиях. 15 марта 1913 г. в знак памяти жертв Ленского расстрела прошла забастовка, охватившая весь институт. 21 марта 1914 г. в вестибюле главного здания состоялась студенческая сходка, на которой была принята резолюция с выражением протеста против массовых отравлений работниц на заводах и фабриках Петрограда, против преследования рабочих организаций, произведен сбор средств в пользу рабочих, являющихся жертвой массовых увольнений.
В октябре 1913 г. скончался выдающийся механик, заслуженный профессор Виктор Львович Кирпичев. Его прах провожала огромная процессия преподавателей и студентов практически всех петербургских вузов. На лентах венков было написано: «Отцу русских инженеров».
В августе 1914 г. разразилась Мировая война. На Дворцовой площади перед Зимним дворцом состоялась многотысячная патриотическая манифестация студентов. Каждый вуз передавал царю адрес с выражением верноподданнических и патриотических чувств. В ответ на адрес политехников Николай 11 написал:
Впрочем, Поликарпова в те дни не было в столице, так как он был на практике в Николаеве и зарабатывал деньги для продолжения учебы.
Война внесла заметные изменения в жизнь города, института.
Все свободные помещения были переданы Красному Кресту для размещения раненых.
Мастерские начали выполнять военные заказы. На электромеханическом отделении открылись Курсы для подготовки специалистов по обслуживанию рентгеновских установок.
Охватившее многих состояние душевной тревоги, неопределенности предельно точно выразил Александр Блок:
Возвращаясь в Петроград в сумятице первых военных дней, Николай Николаевич потерял отпускной билет, без которого не мог быть выдан вид на жительство. Пришлось давать объяснения в канцелярии института, а также приставу полицейского Лесного участка Петрограда, где ему, в конце концов, было выдано удостоверение
Случались и другие неприятности. В конце января 1915 г. Поликарповым был утерян лекционный билет, который служил пропуском в институт; по лекционному билету выдавались книги в библиотеке, учебные принадлежности, различные документы. В канцелярии по студенческим делам, куда обратился Николай Николаевич, за утерю столь важного документа с него взяли штраф 50 копеек, потребовали справки о том, что за ним книг из библиотеки и других материальных ценностей не числится. Вот одна из таких справок с довольно своеобразным текстом:
Лекционный билет нашелся.
Ранее описываемых событий 27 апреля 1913 г. выдающийся русский конструктор и летчик Игорь Иванович Сикорский поднял в воздух первый в мире многомоторный самолет «Русский витязь» («Гранд»). Он был создан благодаря активной поддержке председателя Правления Русско-Балтийского вагонного завода М. В. Шидловского. После проведения испытаний и ряда доработок в июле 1913 г. на самолете был установлен мировой рекорд продолжительности полета — 1 час 54 минуты — с семью пассажирами на борту. 25 июля 1913 г. в Красном Селе самолет осмотрели император Николай 11 и великий князь Николай Николаевич. Полеты «Русского витязя» нашли отражение в русской и мировой печати, обсуждались в широких слоях общества. К сожалению, самолет просуществовал недолго: 11 сентября с пролетавшего биплана «Меллер 11» постройки завода «Дукс» на него упал двигатель «Гном», разрушив крыло. Восстанавливать машину Сикорский не стал.
Десятого декабря 1913 г. поднялся в воздух еще один многомоторный самолет «Илья Муромец». Уже первые его полеты показали, что И. И. Сикорскому удалось создать действительно выдающуюся для того времени машину. Свои прекрасные летные качества «Илья Муромец» подтвердил в дальних перелетах Петербург-Киев и обратно, проходивших в сложных метеорологических условиях. Самолет пилотировал сам
