A.- M._ travaillait comme aide de cuisine à l'Institut X._. A ce titre, il était assuré contre le risque d'accident professionnel et non professionnel auprès de la Nationale Suisse Assurances (ci-après : la Nationale).
Le 23 février 1989, l'assuré s'est blessé au genou droit à la suite d'une mauvaise chute, ce qui a entraîné une incapacité de travail durable de 50 % dans son activité habituelle. La Nationale a pris en charge le cas et a mis l'assuré au bénéfice d'une rente d'invalidité fondée sur un taux de 50 % dès le 1er avril 1993 (décision du 24 mars 1993).
En 1994, M._ a annoncé une rechute. Son médecin
traitant, le docteur I._, a attesté une incapacité de travail de 75 % dès le 21 septembre 1994. Son employeur l'a licencié pour le 31 décembre 1994 au motif que sa rentabilité était insuffisante. A la demande de la Nationale, l'assuré a été examiné par le docteur S._, spécialiste FMH en chirurgie orthopédique. Au terme de son examen, ce médecin a considéré qu'il ne pouvait plus travailler comme aide de cuisine depuis le 1er janvier 1995, ajoutant qu'il n'était pas réaliste d'envisager dans son cas une reconversion professionnelle, eu égard en particulier à son âge (rapport du 17 août 1995). Après s'être entretenu avec le docteur G._, médecin conseil de la Nationale, le docteur S._ a admis l'existence d'une capacité de travail résiduelle de 50 % dans une activité adaptée légère, en précisant qu'il s'agissait là d'un taux théorique, «car dans la réalité des faits (on) ne voit pas quelle activité, même réduite, pourrait encore exercer un patient de 60 ans, handicapé physiquement, s'exprimant avec difficulté en français, confronté en plus à un marché de l'emploi pour le moins tendu» (lettre du 9 juillet 1996 au médecin conseil de la Nationale).
Par décision du 20 février 1996, la Nationale a augmenté la rente d'invalidité de 50 à 65 % avec effet au
1er décembre 1994. Suite à l'opposition de l'assuré, qui demandait une rente d'invalidité fondée sur le même taux que celui retenu par l'AI à partir du 1er décembre 1994, soit 100 % (décision du 11 octobre 1995), la Nationale a mis en oeuvre une expertise qu'elle a confiée au docteur C._, spécialiste FMH en orthopédie. Dans un rapport du 8 mai 1997, ce médecin a conclu que, compte tenu de l'âge et du manque de formation de l'assuré, des mesures d'ordre professionnel n'étaient pas envisageables et que seule une activité adaptée et très légère lui restait en définitive ouverte (petite manutention avec la possibilité de changer fréquemment de positions).
Par décision du 17 septembre 1997, la Nationale a
écarté l'opposition de l'assuré.
B.- Celui-ci a recouru contre cette décision.
Par jugement du 24 mars 1999, le Tribunal des assurances du canton de Vaud a rejeté le recours.
C.- M._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement dont il requiert l'annulation sous suite de dépens, en concluant derechef à l'octroi d'une rente d'invalidité fondée sur une incapacité de gain de 100 %.
La Nationale conclut au rejet du recours, tandis que l'Office fédéral des assurances sociales ne s'est pas déterminé.

Considérant en droit :
1.- Le jugement entrepris rappelle correctement les dispositions légales et la jurisprudence applicables, si bien qu'il suffit d'y renvoyer.
2.- Selon l'intimée et les premiers juges, le recourant pourrait, malgré son invalidité, réaliser un revenu de l'ordre de 18 000 fr. dans une activité adaptée exercée à 50 % telle que, par exemple, employé de surveillance, téléphoniste, ouvrier à l'établi (montage ou assemblage de petites pièces) ou encore caissier dans un cinéma. Ils en on déduit que son taux d'invalidité était de 65 %, vu le revenu de 50 748 fr. qui aurait été le sien sans invalidité à pareille époque (1995).
Arguant du fait que la notion d'invalidité est en principe identique en matière d'assurance-accidents et d'assurance-invalidité, le recourant soutient que l'intimée ne pouvait pas s'écarter du taux d'invalidité de 100 % retenu par l'AI. Il fait par ailleurs valoir que les activités prises en considération pour déterminer son revenu d'invalide ne lui sont pas accessibles, au motif qu'elles ne sont pas adaptées à ses facultés intellectuelles. Enfin, il considère comme «complètement irréel et précisément non prouvé» le revenu d'invalide pris en compte dans la comparaison des revenus.
3.- a) A la demande de l'intimée, l'AI a fait savoir qu'elle n'avait pas examiné les possibilités de réadapter l'assuré en raison de son âge, et qu'elle lui avait accordé une rente entière sans procéder à une comparaison des revenus, attendu qu'il avait perdu son travail (lettre du 9 mai 1996 à la Nationale). Aussi bien, le taux d'invalidité qu'elle a fixé ne saurait lier l'intimée, faute d'être le fruit d'une évaluation conforme à l'<ref-law> (Plädoyer, 1997, no 5 p. 61 consid. 2c; RCC 1987 p. 276 consid. 1a; Meyer-Blaser, Bundesgesetz über die Invalidenversicherung [IVG], p. 21 ad <ref-law>).
b) Il reste à examiner si la Nationale a de son côté correctement évalué l'invalidité du recourant.
Au vu des pièces médicales au dossier, si ce dernier ne peut plus travailler comme aide de cuisine depuis l'aggravation de son état de santé en septembre 1994, il jouit encore d'une capacité de travail médico-théorique de 50 % dans une activité qui évite la station debout prolongée ou les déplacements fréquents et qui ne requiert pas de monter ou descendre les escaliers ou de porter des charges lourdes (cf. en particulier le rapport du docteur C._ du 8 mai 1997 p. 14). Or, les activités prises en compte par l'intimée sont légères et essentiellement sédentaires, si bien qu'elles sont adaptées au handicap du recourant. A cet égard, les restrictions évoquées par les docteurs S._ et C._, qui touchent à l'âge et aux difficultés linguistiques de l'assuré, constituent des facteurs étrangers à son invalidité, dont l'intimée n'a pas à répondre (RCC 1999 p. 247 consid. 1 et les références; Meyer-Blaser, op. cité p. 225 ad <ref-law>). C'est par ailleurs en se référant à un marché du travail équilibré qu'il faut examiner sa capacité de gain résiduelle (<ref-ruling> consid. 2b; <ref-ruling> consid. 1b et les arrêts cités).
Certes, comme le recourant le soutient justement, seules des activités correspondant à ses facultés intellectuelles entrent en considération pour déterminer son revenu d'invalide (Plädoyer, 1997, no 5, p. 61 consid. 2c et les références). En l'occurrence, on ne voit toutefois pas que cette condition ferait défaut, l'intimée s'étant basée sur des activités très simples, qui ne nécessitent en tout cas pas de disposer de capacités cognitives supérieures à celles requises pour exercer l'activité d'aide de cuisine.
Selon la jurisprudence, c'est en principe à la statistique des salaires bruts standardisés ressortant de
l'enquête suisse sur la structure des salaires (menée par l'Office fédéral de la statistique) qu'il faut se rapporter pour déterminer le revenu d'invalide (<ref-ruling> consid. 3b/bb). Or, selon cette statistique, les hommes exerçant des activités simples et répétitives pouvaient prétendre, en 1994, un salaire mensuel brut (moyen) de respectivement 4302 fr. dans la production et 3735 fr. dans les services (TA 1.1.1). Aussi, le revenu d'invalide pris en compte par l'intimée et les premiers juges, d'un montant de 1500 fr. par mois (ce qui correspond à 3000 fr. pour une activité à plein temps), n'est pas critiquable. En particulier, il prend parfaitement en considération la réduction de 25 % qu'il se justifie en l'occurrence d'opérer sur le revenu d'invalide de l'assuré pour tenir compte d'un rendement réduit de celui-ci en raison de son handicap (cf. RAMA 1998 no U 320 p. 601 consid. 2a et les références).
c) Le revenu sans invalidité, de 50 748 fr. par année, n'est pas remis en cause par le recourant. Son taux d'invalidité s'établit donc bien, après comparaison des revenus, à 65 % (100 - [18 000 : 50 748 x 100]).
Le recours est mal fondé.
4.- Le recourant, qui succombe, ne saurait prétendre une indemnité de dépens pour l'instance fédérale (art. 159 al. 1 en corrélation avec l'art. 135 OJ).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
p r o n o n c e :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice ni alloué de
dépens.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, au Tri-
bunal des assurances du canton de Vaud et à l'Office
fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 28 février 2000
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
p. le Président de la IIe Chambre :
Le Greffier :