dans les deux premières phrases

On va commencer par les analyser :

• aCOSwt, à qui tu permettras de répondre, arrive.

Proposition Principale : [aCOSwt arrive] coupée par

Proposition Relative : [tu permettras de répondre] introduite par [à qui]

Cette dernière est en fait constituée de deux propositions :

La relative proprement dite : [tu permettras]… complétée par une…

Proposition complétive infinitive [de répondre]

Proposition infinitive que l’on aurait tout aussi bien pu remplacer par une nouvelle proposition relative : qu’il réponde

Eh oui! C’est toi qui permets et aCOSwt qui répond, deux verbes aux sujets différents => deux propositions.

le complément indirect se rattacherait au verbe support (conjugué)

On peut peut-être le dire ainsi. Mais de fait, tout est normal, l’objet indirect (de la relative) se comporte comme tout bon OI qui se respecte, se rattachant au verbe (de la relative) c’est encore bien à dire, ici, (cf supra) permettras. Tu permets à aCOSwt!

(Exit l’infinitif qui ne fait pas partie de la même proposition. Et encore heureux tant : Tu [permettras-de-répondre] à aCOSwt changerait totalement le sens de la phrase.

dans la troisième il se rattache au constituant infinitif.

• Cette réponse, à laquelle tu daigneras accorder toute ton attention, est la meilleure.

En ne s’attachant qu’à la proposition relative –tu daigneras accorder toute ton attention– on réalise qu’à la différence des deux autres, elle n’est constituée que d’une seule proposition.

C’est toi qui daignes et c’est aussi toi qui accordes. Le sujet des deux est identique. On ne pourrait écrire tu daigneras que tu accordes. L’infinitif n’est qu’un banal complément infinitif dans le groupe verbal daigneras-accorder de la seule proposition relative.

Identiquement, le COI comme tous les autres… se rapporte au groupe verbal. Ici [daigneras-accorder] (et non daigneras pris isolément)

Est-ce que ça a un quelconque impact sur la qualité de la subordonnée
ou sur une autre de ses caractéristiques

De ce qui précède, je crains qu’il y ait dans cette question une inversion de cause à effet.

On l’a vu plus haut, dans tous les cas envisagés, le COI se comporte identiquement et se rattache partout et de la même manière au verbe de la relative. Il n’a donc aucune incidence sur cette dernière.

En revanche, comme on a pu le voir, c’est la construction, la structure de la proposition subordonnée voire de l’enchaînement des subordonnées qui, en ce qu’elles (comme en chaque occurrence) assignent à un et un seul process, un et un seul groupe verbal par proposition, vont assigner le COI à un process particulier.

L’impact est peut-être même plus important pour le COD, fonction qui, dans les deux premiers cas est assurée par une proposition. Le verbe est inclus dans le COD. Alors qu’il n’est qu’un banal syntagme nominal dans le troisième.

Peut-on valider l’adéquation des positions du complément indirect dans
les pseudo-phrases

Oui absolument.

On dit l’ordre Sujet, verbe, objet-direct, objet-indirect canonique, car il est, dans un processus transitif, reconnu quasi fondamental-logique (/organisation de la pensée) de conserver le sujet et l’objet direct au plus proche du verbe.

Mais même ainsi, on peut observer dans la langue de nombreux cas où l’ordre OD,OI est inversé, l’OI se retrouvant alors lui, au plus proche du verbe.
Ainsi lorsque le syntagme COD sera significativement plus fourni (plus de mots, plus dense, plus développé) que le COI que le locuteur préférera évacuer tout de suite.

Ainsi, je dirai volontiers :

Tu daigneras accorder toute ton attention à cette réponse [V-COD-COI] Mais :

Tu daigneras accorder à cette réponse toute cette méticuleuse attention dont tu es coutumier [V-COI-COD]

Ainsi, et pour cette seule raison, je dirais effectivement plus volontiers :

• permettre à quelqu’un de partir plus tôt [V-COI-COD] que le très canonique (et donc très correct aussi :
• permettre de partir plus tôt à quelqu’un [V-COD-COI]

est-ce que cette analyse ou le « nombre d’échecs » le cas échéant
et/ou ultimement le complément adverbial (plus tôt) affectent la
qualité de la subordonnée.

Non donc! L’importance du nombre d’échecs n’aura aucune influence. Seul le complément adverbial peut avoir un impact (de pur style) (et au même titre que tout autre complément ou complétive) uniquement en tant que ce qu’il allonge le COD par rapport au COI qu’on évacuera tout de suite histoire de… ne pas l’oublier à la fin. 🙂

^{NDaCOSwt : J’avoue avoir eu un peu de mal à comprendre la question posée. Il est donc possible que ma réponse soit à côté de la plaque.
Les conditionnels utilisés dans l’OP ont également joué sur l’orientation de la réponse. Il peut se trouver que j’enfonce en fait une porte déjà bien ouverte chez l’OP.
L’un des deux cas échéant, merci à l’OP de commenter dans ce sens, je verrai comment modifier ma réponse.}

^{NDaCOSwt : Les deux dernières questions sont affaires de style de goût et d’habitude => Chacun son truc!}

^{NDaCOSwt : Le second commentaire de l’OP évoque deux autres problèmes (le remplacement par des pronoms et la valence des verbes) qui, à mon opinion, pour être aussi valables qu’importants, ne me semblent reliés à cette question que de façon connexe.}