本发明提供一种燃烧室壁面的复合热防护结构，包括了被动热防护和主动热防护，被动热防护包括隔热层和柔性耐烧蚀防护层；主动热防护通过使燃油经燃烧室进入分布在柔性耐烧蚀防护层内的冷却通道轴向流动，通过对流换热吸收热量后再次进入燃烧室参与燃烧，利用了燃油吸热进行冷却，又能够帮助燃油升温从而有利于点火启动、组织燃烧，提高燃烧效率。发散孔呈倾斜角贯穿被动热防护材料，既可以帮助柔性耐烧蚀防护层的材料受热裂解后的小分子气体溢出，又可以防止燃气倒灌、达到气膜出流贴壁效果。本发明能够改善燃烧室的热防护性能，提高了燃烧室的可靠性，有助于增加燃烧室的使用寿命。本发明同时提供具有该复合热防护结构的旋转爆震发动机。