Орудие 2Б16 разработано на базе 120-мм орудия 2А51, созданного ЦНИИ точного машиностроения совместно с Пермским машиностроительным заводом ОАО "Мотовилихинские заводы" в 70-х годах. Успешное использование орудия 2А51 на самоходной установке 2С9 "Нона-С" в боевых действиях в Афганистане послужило стимулом для создания на его базе самоходных установок 2С23 "Нона-СВК", 2С31 "Вена", буксируемого орудия 2Б16 "Нона-К" и экспериментального миномета "Нона-М".
Орудие 2Б16 было принято на вооружение Советской Армии в 1986 г. и предназначалось для вооружения артиллерийских дивизионов десантно-штурмовых бригад. Его особенностью (как и 2А51) является то, что оно может выполнять функции миномета, гаубицы, мортиры или противотанковой пушки. Это достигнуто за счет использования новой конструктивно-баллистической схемы "орудие-выстрел", основанной на использовании боеприпасов с готовыми нарезами на ведущем пояске снаряда.
Орудие имеет ствол длиной 24,2 калибра, состоящий из трубы, дульного тормоза и казенника. Труба имеет 40 нарезов постоянной крутизны, многокамерный дульный тормоз поглощает до 30% энергии отката. Противооткатные устройства (гидравлический тормоз отката и гидропневматический накатник), размещены над стволом. Затвор комбинированный, полуавтоматический с клиновым запирающим механизмом и пластическим обтюратором пороховых газов.
Подъемный и поворотный механизмы верхнего станка лафета позволяют наводить орудие на цель в вертикальной плоскости в рекордно широком диапазоне углов от -10° до +80°. Угол горизонтальной наводки равен 60°.
На верхнем станке лафета смонтировано легкое щитовое прикрытие для защиты расчета от пуль стрелкового оружия и осколков артиллерийских снарядов и мин.
Нижний станок лафета двухстанинный. При переводе орудия из походного положения в боевое разведение станин производится автоматически (сведение — с помощью лебедки). Для обеспечения жесткого контакта с грунтом на огневой позиции орудие с помощью гидравлического домкрата опирается на поддон (центральную опору), а колеса вывешиваются. При необходимости смены огневой позиции орудие может перекатываться силами расчета с использованием небольших вспомогательных катков, смонтированных на концах станин.
Штатным средством транспортировки орудия 2Б16 на большие расстояния является армейский двухосный грузовой автомобиль ГАЗ-66 (4x4), однако относительно небольшой вес орудия позволяет использовать в качестве тягача и легкий вездеход УАЗ-469. При переводе орудия в походное положение ствол крепится на сведенных станинах. В таком виде орудие может транспортироваться в грузовых кабинах военно-транспортных вертолетов и самолетов и десантироваться парашютным способом.
Для стрельбы из орудия 2Б16 используется исключительно широкая номенклатура боеприпасов. Специально для орудия этого типа разработаны артвыстрелы с осколочно-фугасными и кумулятивными снарядами с готовыми нарезами на ведущем пояске. Предназначенные для стрельбы из орудия осколочно-фугасные снаряды ОФ-49 и ОФ-51 устроены одинаково, только ОФ-49 имеет стальной корпус и содержит 4,9 кг взрывчатого вещества A-IX-2, а у ОФ-51 чугунный корпус и 3,8 кг A-IX-2. По эффективности действия эти снаряды приближаются к 152-мм гаубичным гранатам. Например, скорость разлета осколков снаряда ОФ-49 — 1800 м/с, количество осколков — более 3500 шт. (массой от 0,5 до 15 кг). Обеспечивается пробитие стальной брони толщиной 8 мм на удалении от точки разрыва 15-20 м и толщиной 12-14 мм — на удалении от точки разрыва 7-10 м. Толщина пробиваемой брони из легких сплавов в 2-3 раза выше.
При установке взрывателя на фугасное действие в грунте средней плотности образуется воронка глубиной 2 м и диаметром 5 м.
Дальность стрельбы ОФ49 и ОФ51 — от 850 до 8850 м с начальной скоростью от 109 до 367 м/с. В полете снаряды стабилизируются вращением.
Для поражения удаленных целей используется активно-реактивный снаряд ОФ50. Он имеет миниатюрный реактивный двигатель, который включается через 10-13 секунд после вылета снаряда из ствола. Дальность стрельбы активно-реактивным снарядом — 13 км.
Входящие в состав боекомплекта орудия кумулятивный снаряд используется для борьбы с основными боевыми танками противника на дальности до 1000 м. Он весит 13,2 кг и пробивает расположенную под углом 90° броневую плиту толщиной свыше 650 мм.
Для борьбы с легкобронированными и важными малоразмерными целями из орудия можно вести стрельбу управляемыми (корректируемыми) снарядами "Китолов-2", наведение которых на цель осуществляется с помощью лазерного целеуказателя. Снаряд "Китолове" имеет вес 25 кг, вес взрывчатого вещества — 5,5 кг, он снабжен пороховыми двигателями, создающими корректирующие импульсы во время полета. Вероятность поражения цели этим снарядом составляет 0,8-0,9, максимальная дальность стрельбы достигает 12,8 км.
Важной особенностью орудия является то, что стрельбу из него можно вести и минометными минами калибра 120-122 мм. При этом могут использоваться как мины советского производства (включая довоенные), так и зарубежные, например, мины от французского 120-мм миномета РТ-61. Из советских мин чаще всего используются осколочно-фугасные ОФ-834БХ, ОФ-34, ОФ-36, дымовая ЗД5, осветительная С-843 и 2С9, зажигательная 3-3-2. Вес мин колеблется от 16 до 16,3 кг, поэтому их баллистические данные примерно одинаковы — дальность стрельбы от 430 до 7150 м, а начальная скорость от 119 до 331 м/с. В полете мина стабилизируется аэродинамически за счет перьев (крыльев).
Осколочные и осколочно-фугасные мины поражают площадь свыше 2700 кв.м. Зажигательная мина 3-З-2 создает 6 очагов пожара, ее компоненты горят не менее минуты. Дымовая мина создает завесу высотой свыше 10 м и длиной свыше 200 м, которая дымится не менее 3,5 минуты.
Такие же боеприпасы используются и для стрельбы из 120-мм орудий самоходных установок 2С9 "Нона-С", 2С23 "Нона-СВК" и 2С31 "Вена".
Скорострельность орудия составляет 8-10 выстрелов в минуту. Расчет состоит из пяти человек.
Дальность стрельбы, км:
максимальная:
ОФС (ОФМ) 8,8 (7,1)
ОФАРС 12,8
минимальная ОФС (ОФМ) 1,7 (0,42)
Скорострельность, выстр./мин. 8
Угол возвышения, град. -10...+ 80
Угол горизонтального наведения, град. ± 30
Кучность стрельбы:
по дальности, Вд/Хмах 1/342
по боку, Вб, м 10
Масса, т 1,2
Расчет, чел. 5