Il connubio Aeronautica Militare – Olimpiadi ha inizio nel 1984, per quanto riguarda l’edizione estiva, quando l’Av. CELON prese parte ai Giochi Olimpici di Los Angeles nella Vela. A Seoul, in Corea del Sud, il M.llo 1^a cl. Francesco GIRARDI partecipò, per gli Sport Equestri, nella disciplina del "Concorso Completo". Il Cavaliere dell’Aeronautica Militare prese parte anche alle Olimpiadi di Barcellona (Spagna) del 1992 e a quelle di Atlanta (Stati Uniti) del 1996.

Ai Giochi di Atene 2004, invece, gareggiarono il Serg. Matteo MORANDI e il 1° Av. Sc. Alberto BUSNARI, per la Ginnastica Artistica, il Serg. Marco TORRIERI, il Serg. Clarissa CLARETTI, l’Av. Capo Andrew HOWE nell’Atletica Leggera, l’Av. Capo Laura ZACCHILLI per la Ginnastica Ritmica Individuale e il M.llo 2^a cl. Larissa NEVIEROV per la Vela. Anche a questa edizione dei Giochi, come nelle precedenti, gli atleti del Centro Sportivo A.M. ottennero solamente dei buoni piazzamenti senza però conquistare medaglie. Nel 2006, entrò a far parte della squadra dell’Aeronautica Militare l’Av. Capo Marco GALIAZZO, Campione Olimpico ad Atene 2004 nel Tiro con l’Arco.

Alle Olimpiadi di Pechino del 2008, i 24 atleti di Vigna Valle mantennero alto il nome dell’Arma Azzurra conquistando con l’Av. Capo Matteo TAGLIARIOL l’Oro nella Spada Individuale, con l’Av. Capo Marco GALIAZZO e il 1° Av. Mauro NESPOLI, l’Argento nel Tiro con l’Arco a Squadre, con il Serg. Stefano CAROZZO e l’Av. Capo Matteo TAGLIARIOL il Bronzo nella Spada a Squadre e con il Serg. Ilaria SALVATORI e l’Av. Capo Diego OCCHIUZZI il Bronzo rispettivamente nel Fioretto e nella Sciabola a Squadre.

La XXX Edizione dei Giochi Olimpici (Londra 2012) ha rappresentato la massima espressione del Centro Sportivo A.M.: ben 29 atleti convocati e eccellenti risultati conseguiti. L'Av. Capo Michele FRANGILLI, l'Av. Capo Marco GALIAZZO e il 1° Av. Mauro NESPOLI (Oro a Squadre nel Tiro con l'Arco), il Serg. Ilaria SALVATORI (Oro nel Fioretto a Squadre), l'Av. Capo Andrea BALDINI (Oro nel Fioretto Maschile), l'Av. Capo Diego OCCHIUZZI (Argento nella Sciabola Individuale e Bronzo in quella a Squadre) ed infine l'Av. Capo Elisa BLANCHI, l'Av. Capo Elisa SANTONI, il 1° Av. Anzhelika SAVRAYUK, l'Av. Sc. Romina LAURITO, l'Av. Sc. Marta PAGNINI e l'Av. Sc. Andreea STEFANESCU (Bronzo nella Ginnastica Ritmica d'Insieme).

Gli ultimi Giochi Olimpici Estivi, quelli di Rio 2016, non hanno portato gli stessi prestigiosi risultati ottenuti a Londra. Nonostante la partecipazione di 23 Atleti, sono arrivate 3 medaglie d'Argento: Il titolo di vice campione olimpico per il Sergente Paolo PIZZO nella Spada Maschile a Squadre e lo storico secondo posto, mai raggiunto prima, nel Beach Volley con la coppia Primo Aviere Paolo NICOLAI - Primo Aviere Daniele LUPO. Proprio quest'ultimo, data l'importanza del traguardo raggiunto, è stato scelto dal CONI quale portabandiera Italiano durante la cerimonia di chiusura dei Giochi. 

Per le Olimpiadi invernali, da ricordare le medaglie d’Oro conquistate nel Bob a 2 dal Magg. Giacomo Luigi CONTI e dal M.llo Lamberto DALLA COSTA alle Olimpiadi di Cortina nel 1956 e quelle del M.llo Luciano DE PAOLIS nel Bob a 2 e nel Bob a 4, nel 1968 a Grenoble (Francia). Lo stesso M.llo De Paolis fu poi scelto quale portabandiera azzurro ai successivi giochi di Sapporo 1972.

Nel 2014, dopo oltre 40 anni dalla loro ultima partecipazione, grazie alle nuove strategie di F.A., gli atleti dell'Aeronautica Militare sono tornati a vestire la maglia azzurra nei Giochi Olimpici Invernali. Alla XXII edizione che si è svolta a Sochi (Russia), infatti, hanno preso parte gli Avieri Francesca LOLLOBRIGIDA (Speed Skating), Valentina MARCHEI (Danza di Figura) e Simone FONTANA (Bob a 2 e a 4).

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