Так как вы пытаетесь маршрутизировать подсеть через роутер 10.0.0.1, которая доступна через другой "роутер" (10.0.0.2) в вашем же L2-сегменте, роутер 10.0.0.1 отправляет вашему компьютеру ICMP Redirect в целях оптимизации маршрута.
Настраивается принятие ICMP-редиректов опцией
net.ipv4.conf.all.accept_redirects
и сопутствующими, а отправка —
net.ipv4.conf.all.send_redirects
и сопутствующими.
Почему маршрутизация перестаёт работать, когда трафик идёт напрямую? Сложно сказать без отладки, но пальцем в небо: Wi-Fi — не Ethernet, хоть и пытается быть похожим на него. В Wi-Fi
не передаётся MAC-адрес отправителя, из-за чего, например, его нельзя добавить в Ethernet-бридж.
Компьютер подключён также по Wi-Fi? В таком случае, вероятно, смартфон получает ваши пинги с MAC-адреса роутера 10.0.0.1, соответственно и ответить пытается ему, а не компьютеру.