Ну хорошо, а чем это ограничивает предложенную задачу? Она же все-равно чисто кинематическая. Какая нам разница, в какой плоскости крутится переднее колесо?
Разница в том, что появляются два разных, связанных друг с другом угла:

угол

между плоскостью заднего и переднего колеса (данный по условию), и

угол

между прямой—пересечением плоскости переднего колеса и плоскостью земли, и отрезком, соединяющим точки касания колёс; эта прямая касательна к следу переднего колеса.
Именно угол

войдёт в формулу для радиуса окружности:

. (Трейл учитывать не будем.)
И в задаче появляется дополнительная изюминка — надо найти связь между углами

и

, зная угол наклона оси руля к вертикали

.
Dmitriy40, спасибо за убедительную картинку.