La première question, c'est te connectes-tu en wifi sur la freebox ou sur le routeur ?
Vu ce que tu as configuré, je suppose que tes deux PC sont connectés au routeur, l'un en filaire et l'autre en wifi.

Il faut bien sûr que ces deux PC aient une IP locale différente (par exemple 192.168.0.4 et 192.168.0.5), la même passerelle et les même DNS.

Cependant, ta freebox peut aussi directement faire routeur wifi (du coup le routeur ne sert plus) et DHCP ce qui t'éviterait d'avoir quoi que ce soit à configurer. Si ton PC windows doit absolument avoir une IP fixe, tu peux configurer ton serveur DHCP de sorte à ce qu'il lui donne toujours la même (basé sur l'adresse MAC de la carte réseau). Tout ceci se configure dans l'interface web de ta freebox.

Bonne chance

C'est sûrement que sous linux quand tu configures ta route manuellement, tu oublies de configurer ta route par défaut. Quoi qu'il en soit, ton serveur DHCP semble activé sur ta freebox. Tu devrais donc toujours te mettre en connexion automatique ou choisir une IP en dehors de la plage couverte par ton serveur DHCP. Si tu ne sais pas ce qu'est un serveur DHCP commence par lire :
http://fr.wikipedia.org/wiki/Dynamic_host_configuration_prot­ocol

Si tu as lu le lien que je viens de te donner, tu t'aperçois qu'il est possible de concilier les avantages d'une IP locale fixe (par exemple 192.168.0.4) typiquement pour les redirections de port, et les avantages de DHCP (configuration automatique de l'IP, des routes et des DNS). Le principe consiste à associer l'adresse MAC (l'adresse physique de la carte réseau connectée au routeur) avec une IP. Tu peux retrouver l'adresse MAC d'une carte avec les commandes suivantes :

- sous windows : démarrer > exécuter > cmd

ipconfig /all

/sbin/ifconfig