Как известно, первые атомные бомбы, сброшенные американцами в августе 1945 г. на Хиросиму и Нагасаки, имели разный принцип действия. Бомба Mk.I «Малыш» была так называемого «пушечного» типа. В ней для создания критической массы и начала цепной реакции часть уранового заряда выстреливалась в урановую же мишень. В какой-то мере устройство напоминало обычную пушку. Бомба Mk.III «Толстяк» являлась бомбой имплозивного типа. В ней цепная реакция начиналась в результате сильного сжатия плутониевого ядра в результате «обжимающего» взрыва обычного ВВ. В первые годы ядерные заряды имплозивного типа, значительно более эффективные по коэффициенту использования делящихся материалов, казалось, полностью вытеснили пушечные. Это и неудивительно: тогда на счету был каждый килограмм высокообогащённого урона.
Однако пушечные заряды имели много преимуществ и отличались простотой, надёжностью, компактностью. Даже «Малыш», весивший, как известно, 4090 кг, мог быть существенно легче - его сильно перетяжелили для гарантии надёжности. Наибольшую заинтересованность в развитии лёгких тактических зарядов пушечного типа проявляли армия, флот, корпус морской пехоты. ВВС и специалисты Лос-Аламоса, напротив, считали изготовление пушечных зарядов пустой тратой драгоценного урона-235. Тем не менее, после испытаний 1946 г на Бикини, которые показали большую эффективность подводного ядерного взрыва, флот заказал Лос-Аламасской лаборатории проект облегчённой, по сравнению с «Малышом», бомбы пушечного типа. Этот проект получил наименование «Эльзи» (Elsie - LC, Light Case - легкий корпус). Постепенно, основным назначением «Эльзи» стол не подводный, а подземный ядерный взрыв. Такой взрыв был эффективнее воздушного для многих точечных, сильно укрепленных целей: мостов, укрытий подводных лодок, командных пунктов, ВПП аэродромов, кораблей в гавани и т.п. Цели разрушались сейсмическим воздействием или просто проваливались в образовавшуюся воронку. Подобные идеи ранее легли в основу самых мощных неядерных бомб: английских «Толлбой» и «Грэнд Слэм», о также американских «Амазон» и Т-10.
Основным разработчиком «Эльзи» был Военно-морской артиллерийский научно-исследовательский центр в Калифорнии (Navy's Bureau of Ordnance - BuOrd), Лос-Аламосская лаборатория отвечало за новый нейтронный инициатор. Из-за напряжённой ситуации с накоплением делящихся материалов изготовить новую бомбу, получившую обозначение Mk.8, удалось только в январе 1951 г Её стоимость достигала 3127600 долларов. Mk.8 была задумана и изготовлена по инициативе Военно-морского флота для вооружения стратегических палубных бомбардировщиков Локхид P2V-3C Нептун. Однако позднее ею заинтересовалось и командование ВВС. Специалисты ВВС пришли к выводу, что для уверенного поражения различных целей бомбы подземного взрыва должны составлять примерно 5% от всего ядерного арсенала. Первые Mk.8 поступили на вооружение в апреле 1952 г. Всего с ноября 1951 г. по май 1953 г. было изготовлено около 40 бомб Mk.8 двух модификаций: Mod.0 и Mod.1. Они состояли на вооружении до августа 1957 г., когда были заменены бомбами Mk.II.
Бомба Mk.8 была развитием «Малыша», но намного легче и компактнее его. Прочный стальной корпус диаметром всего 370 мм напоминал торпеду. Масса бомбы составляла от 1465 до 1490 кг. Пушечный ядерный заряд с 3-дюймовым стволом был аналогичен заряду «Малыша», но развернут на 180°. Это было сделано с целью облегчить заряжание, в том числе в полёте, хотя с точки зрения центровки токая компановка менее выгодна. Кроме того, благодаря тому, что пушка Mk.8 стреляла в хвост бомбы, исключалось смещение снаряда в сторону мишени под действием осевых перегрузок, возникающих при ударе о грунт. Тротиловый эквивалент бомбы Mk.8 составлял 15-20 кт. Но каждую бомбу требовалось около 50 кг урана-235 90-процентного обогащения. Здесь виден основной недостаток пушечных зарядов: из такого количества урана можно было изготовить, по крайней мере, пять имплозивных зарядов мощностью по 70 кт каждый или один 500-килотонный заряд.
Бомба Mk.8 имела очень простую систему подрыва, вообще без электрических цепей. Для подрыва порохового заряда служили три пиротехнических взрывателя замедленного действия, установленные один в носовой части и два - в средней, с двух сторон корпуса. Замедление - от 60 до 180 секунд - устанавливалось с борта самолёта перед сбросом. Взрыватели зажигались в момент отделения от самолета. Благодаря такой схеме системы подрыва самолёт всегда имел время уйти от эпицентра взрыва, поэтому бомба Mk.8 могла сбрасываться с любых, в том числе малых, высот, а её носителями могли быть доже лёгкие винтомоторные штурмовики AD-1 «Скайрейдер». До взрыва бомба Mk.8 углублялась в грунт на глубину от 10 м (песок) до 30 м (мягкая глина). Mk.8 имела две основные модификации. Mk.8 Mod.0 предназначалась, в основном, для внутренней подвески в бомбоотсеке. Бомба, урановый снаряд, пороховой заряд и затвор пушки с детонатором закреплялись в специальном держателе Т-28. После взлёта один из членов экипажа в бомбоотсеке вручную заряжал пушку. Но эту операцию требовалось около 18 минут.
Держатель Т-28 с бомбой Mk.8 Mod.0 мог устанавливаться и на внешней подвеске. При этом самолёт взлетал с заряженной бомбой, но благодаря исключительной стойкости системы подрыва Mk.8 к ударным нагрузкам, это считалось довольно безопасным. Внешне бомба Mk.8 Mod.0 отличалась от Mod. 1 тупым носом. Длина ее составляла 2950 мм. Бомба Mk.8 Mod.1 размещалась, как правило, на внешней подвеске. Узлы крепления были унифицированы с бомбой Mk.7. Mk.8 Mod. 1 имела заостренный носовой обтекатель, под которым размещался механизм автоматического заряжания пушки. Поэтому длина бомбы составляла 3350 мм. В 1955 г. все бомбы Mk.8 Mod.1 были переделаны в Mod.2 и Mod.3. В 1951-1955 г. предпринимались попытки использовать ядерный заряд Mk.8 в головной части крылатой ракеты «Регулус».
Атомная бомба Mk.10 разрабатывалась с 1950 г. как облегчённый вариант Mk.8, предназначенный для воздушного взрыва. Параллельно создавались тактические бомбы Mk.5, Mk.7 и Mk.12 имплозивного типа, но все они базировались на новом 92-линзовом заряде, уверенности в успехе которого ещё не было. Так что фактически Mk.10 рассматривалась как запасной вариант простой тактической бомбы, хотя низкий коэффициент использования делящихся материалов, вообще характерный для зарядов пушечного типа, исключал её производство в большом количестве. После успешных испытаний и начала серийного производства Mk.7 и Mk.12 дальнейшие работы над Mk.10 потеряли смысл, и в мае 1952 г. они были прекращены. Новая бомба подземного взрыва Mk.11 была первой в мире атомной бомбой, специально спроектированной для внешней подвески под сверхзвуковыми самолётами и одновременно последней бомбой пушечного типа. Конструктивно она представляла собой бомбу Mk.8 Mod.l в новом, усиленном, корпусе со сверхзвуковыми обводами. Заряд пушечного типа, механизм автоматизированного заряжания, система подрыва оставались теми же.
Разработка Mk.11 началась в 1950 г., но имела невысокий приоритет, даже в 1957 г. бомба Mk.11 ещё считалась экспериментальной. Вероятно, причина в том, что самолётов, развивавших сверхзвуковую скорость с вооружением на внешней подвеске, тогда ещё не было. Серийные Mk.11 получили обозначение Mk.91 Mod.0, их производство началось 1 января 1956 г. До конца года было изготовлено 40 бомб, вероятно, переделанных из Mk.8. Они числились на вооружении до 1960 г. Корпус бомбы имел большее, чем у Mk.8, удлинение - длина 3730 мм, диаметр - 356 мм. Полный вес бомбы составлял 1590 кг. При размещении на внешней подвеске допускалась скорость самолёта-носителя до М=1,2. При сбросе с большой высоты Mk.91 развивала у земли высокие сверхзвуковые скорости, благодаря чему до взрыва углублялась в грунт на большую глубину. Эта глубина составляла 37 м в глинистом грунте, 28 м в плотном песке, почти 7 м в железобетоне. Тротиловый эквивалент заряда Mk.91 Mod.0 составлял, как и у Mk.8 - 15-20КТ.
